JP7450727B2 - Hydrocarbon adsorbents, exhaust gas purification catalysts, and exhaust gas purification systems - Google Patents

Hydrocarbon adsorbents, exhaust gas purification catalysts, and exhaust gas purification systems Download PDF

Info

Publication number
JP7450727B2
JP7450727B2 JP2022539563A JP2022539563A JP7450727B2 JP 7450727 B2 JP7450727 B2 JP 7450727B2 JP 2022539563 A JP2022539563 A JP 2022539563A JP 2022539563 A JP2022539563 A JP 2022539563A JP 7450727 B2 JP7450727 B2 JP 7450727B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
zeolite
purification catalyst
gas purification
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022539563A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2022025185A1 (en
Inventor
秀和 後藤
克彦 林
麻祐子 諏訪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Mining and Smelting Co Ltd filed Critical Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Publication of JPWO2022025185A1 publication Critical patent/JPWO2022025185A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7450727B2 publication Critical patent/JP7450727B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9481Catalyst preceded by an adsorption device without catalytic function for temporary storage of contaminants, e.g. during cold start
    • B01D53/9486Catalyst preceded by an adsorption device without catalytic function for temporary storage of contaminants, e.g. during cold start for storing hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/46Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
    • C01B39/48Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition using at least one organic template directing agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9477Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on separate bricks, e.g. exhaust systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16Alumino-silicates
    • B01J20/18Synthetic zeolitic molecular sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/02Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • B01J23/04Alkali metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42Platinum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44Palladium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/462Ruthenium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/72Copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/74Noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76Iron group metals or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • B01J35/615100-500 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • B01J35/617500-1000 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/20Sulfiding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/28Phosphorising
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/46Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0835Hydrocarbons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106Silica or silicates
    • B01D2253/108Zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102Platinum group metals
    • B01D2255/1021Platinum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102Platinum group metals
    • B01D2255/1023Palladium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102Platinum group metals
    • B01D2255/1025Rhodium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/40Mixed oxides
    • B01D2255/407Zr-Ce mixed oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/50Zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702Hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/01Engine exhaust gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16Alumino-silicates
    • B01J20/18Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/186Chemical treatments in view of modifying the properties of the sieve, e.g. increasing the stability or the activity, also decreasing the activity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28064Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 500-1000 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28095Shape or type of pores, voids, channels, ducts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3078Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3085Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/18After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
    • B01J2229/186After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself not in framework positions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2370/00Selection of materials for exhaust purification
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2370/00Selection of materials for exhaust purification
    • F01N2370/02Selection of materials for exhaust purification used in catalytic reactors
    • F01N2370/04Zeolitic material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

本発明は、自動車等の内燃機関から排出される排ガス中の炭化水素を、吸着し貯蔵することができる炭化水素吸着材、排ガス浄化触媒及び排ガス浄化システムに関する。 The present invention relates to a hydrocarbon adsorbent, an exhaust gas purification catalyst, and an exhaust gas purification system that can adsorb and store hydrocarbons in exhaust gas discharged from internal combustion engines such as automobiles.

ガソリンを燃料とする自動車等の内燃機関の排ガス中には、未燃燃料による炭化水素(HC)、不完全燃焼による一酸化炭素(CO)、過度の燃焼温度による窒素酸化物(NOx)等の有害成分が含まれている。このような内燃機関からの排ガスを処理するために、排ガス浄化触媒が用いられている。このような排ガス浄化触媒は、例えば炭化水素(HC)は酸化して水と二酸化炭素(CO)に転化させ、COは酸化してCOに転化させ、NOxは還元して窒素に転化させて浄化する。このような排ガス浄化触媒には、例えば白金族金属が用いられ、なかでも、特に白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)等の白金族金属が用いられている。また、排ガス浄化触媒は、構成成分として、排ガス中の炭化水素を吸着し貯蔵する性能を有する炭化水素吸着材が用いられている。 Exhaust gas from internal combustion engines such as automobiles that use gasoline as fuel contains hydrocarbons (HC) from unburned fuel, carbon monoxide (CO) from incomplete combustion, and nitrogen oxides (NOx) from excessive combustion temperatures. Contains harmful ingredients. Exhaust gas purification catalysts are used to treat exhaust gas from such internal combustion engines. Such an exhaust gas purification catalyst, for example, oxidizes hydrocarbons (HC) and converts them into water and carbon dioxide (CO 2 ), oxidizes CO and converts them into CO 2 , and reduces NOx and converts them into nitrogen. to purify. For example, platinum group metals are used in such exhaust gas purification catalysts, and among them, platinum group metals such as platinum (Pt), palladium (Pd), and rhodium (Rh) are particularly used. Further, the exhaust gas purification catalyst uses, as a constituent component, a hydrocarbon adsorbent that has the ability to adsorb and store hydrocarbons in the exhaust gas.

このような排ガス浄化触媒は、例えば内燃機関のコールドスタート状態のような低温の環境においては、比較的排ガスの処理が非効率であることが知られている。特許文献1には、コールドスタート状態での排ガス浄化の効率を向上するために、卑金属と貴金属とゼオライトとを含むゼオライト触媒と、1種又は複数の白金族金属と、1種又は複数の無機酸化物担体と、を含む担持白金族金属触媒とを含む、コールドスタート触媒が開示されている。特許文献1には、コールドスタート触媒に含まれるゼオライトとして、例えばBEA型ゼオライト、MFI型ゼオライト、CHA型ゼオライト等が開示されている。 It is known that such an exhaust gas purification catalyst is relatively inefficient in treating exhaust gas in a low temperature environment such as in a cold start state of an internal combustion engine. Patent Document 1 discloses that in order to improve the efficiency of exhaust gas purification in a cold start state, a zeolite catalyst containing a base metal, a noble metal, and a zeolite, one or more platinum group metals, and one or more inorganic oxidizers are used. A cold start catalyst is disclosed that includes a solid support and a supported platinum group metal catalyst. Patent Document 1 discloses, for example, BEA type zeolite, MFI type zeolite, CHA type zeolite, etc. as zeolites contained in a cold start catalyst.

特表2014-519975号公報Special Publication No. 2014-519975

しかしながら、特許文献1に開示されているコールドスタート触媒は、コールドスタート状態において炭化水素を貯蔵した後、高温な排ガスが流入されて触媒が温まると、触媒が十分に活性化する前に、貯蔵した炭化水素が脱離してしまうため、炭化水素が浄化されずに排出されてしまう場合がある。炭化水素吸着材は、触媒が活性化するために十分な温度まで、炭化水素を吸着し貯蔵することができ、触媒が活性化する温度で、吸着し貯蔵した炭化水素の脱離を可能とする性能が求められている。また、排ガス浄化触媒は、高温の排ガスにさらされるため、耐熱性が高いゼオライトを用いた炭化水素吸着材も求められている。 However, in the cold start catalyst disclosed in Patent Document 1, after storing hydrocarbons in a cold start state, when high temperature exhaust gas flows in and warms the catalyst, the storage occurs before the catalyst is sufficiently activated. Since the hydrocarbons are desorbed, the hydrocarbons may be discharged without being purified. Hydrocarbon adsorbents can adsorb and store hydrocarbons up to a temperature sufficient to activate the catalyst, and at the temperature that activates the catalyst, the adsorbed and stored hydrocarbons can be desorbed. Performance is required. Furthermore, since exhaust gas purification catalysts are exposed to high-temperature exhaust gas, there is also a demand for hydrocarbon adsorbents using zeolite, which has high heat resistance.

そこで本発明は、炭化水素を吸着し、比較的高い温度まで吸着した炭化水素を貯蔵することができ、比較的高い温度で炭化水素を脱離することができ、しかも耐熱性に優れる炭化水素吸着材、排ガス浄化触媒及び排ガス浄化システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has developed a hydrocarbon adsorbent that can adsorb hydrocarbons, store the adsorbed hydrocarbons up to a relatively high temperature, desorb the hydrocarbons at a relatively high temperature, and has excellent heat resistance. Its purpose is to provide materials, exhaust gas purification catalysts, and exhaust gas purification systems.

本発明は、周期表で3~12族に属する遷移金属、周期表で13族及び14族に属する両性金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択された少なくとも1種の金属をゼオライト骨格外に含むマルチポアゼオライトを含有し、前記金属の含有割合が、前記金属を含むマルチポアゼオライトに対して9質量%以下である炭化水素吸着材を提供する。 In the present invention, at least one metal selected from the group consisting of transition metals belonging to Groups 3 to 12 of the periodic table, amphoteric metals belonging to Groups 13 and 14 of the periodic table, alkali metals, and alkaline earth metals is added to zeolite. Provided is a hydrocarbon adsorbent containing a multi-pore zeolite contained outside the framework, in which the content of the metal is 9% by mass or less based on the multi-pore zeolite containing the metal.

本発明は、基材と、前記基材上に前記炭化水素吸着材を含む炭化水素吸着部と、前記炭化水素吸着部上に浄化触媒部と、を備えた、排ガス浄化触媒を提供する。 The present invention provides an exhaust gas purification catalyst comprising a base material, a hydrocarbon adsorption section including the hydrocarbon adsorbent on the base material, and a purification catalyst section on the hydrocarbon adsorption section.

本発明は、基材と、前記基材上に前記炭化水素吸着材と、Rhとを含む炭化水素吸着部と、前記炭化水素吸着部上にPdを含む浄化触媒部と、を備えた、排ガス浄化触媒を提供する。 The present invention provides an exhaust gas comprising a base material, a hydrocarbon adsorption section including the hydrocarbon adsorbent and Rh on the base material, and a purification catalyst section containing Pd on the hydrocarbon adsorption section. Provide purification catalysts.

本発明は、内燃機関と、前記内燃機関に接続された排ガス流路内の上流側に設けられた第1排ガス浄化触媒と、前記排ガス流路内において、前記第1排ガス浄化触媒よりも排ガス流れ方向の下流側に設けられた第2排ガス浄化触媒と、を備える排ガス浄化システムであって、前記第2排ガス浄化触媒が、前記排ガス浄化触媒であり、前記第2排ガス浄化触媒中の白金族金属の含有割合が、前記第2排ガス浄化触媒の体積に対して0.1g/L以上3.0g/L以下である、排ガス浄化システムを提供する。 The present invention includes an internal combustion engine, a first exhaust gas purification catalyst provided upstream in an exhaust gas flow path connected to the internal combustion engine, and an exhaust gas flow rate in the exhaust gas flow path that is lower than the first exhaust gas purification catalyst. a second exhaust gas purification catalyst provided on the downstream side of the direction, the second exhaust gas purification catalyst is the exhaust gas purification catalyst, and the platinum group metal in the second exhaust gas purification catalyst is Provided is an exhaust gas purification system in which the content ratio of is 0.1 g/L or more and 3.0 g/L or less based on the volume of the second exhaust gas purification catalyst.

本発明は、内燃機関と、前記内燃機関に接続された排ガス流路内に単一の排ガス浄化触媒と、を備える排ガス浄化システムであって、前記排ガス浄化触媒が、上述の排ガス浄化触媒である排ガス浄化システムを提供する。 The present invention is an exhaust gas purification system comprising an internal combustion engine and a single exhaust gas purification catalyst in an exhaust gas flow path connected to the internal combustion engine, wherein the exhaust gas purification catalyst is the above-mentioned exhaust gas purification catalyst. Provides exhaust gas purification systems.

本発明は、内燃機関と、前記内燃機関に接続された排ガス流路内に設けられた複数の排ガス浄化触媒と、を備える排ガス浄化システムであって、前記複数の排ガス浄化触媒のうち、排ガス流れ方向の最も上流側に配置された第1排ガス浄化触媒が、前記排ガス浄化触媒である排ガス浄化システムを提供する。 The present invention provides an exhaust gas purification system comprising an internal combustion engine and a plurality of exhaust gas purification catalysts provided in an exhaust gas flow path connected to the internal combustion engine, the exhaust gas purification system comprising: an internal combustion engine; The first exhaust gas purification catalyst disposed on the most upstream side in the direction provides an exhaust gas purification system in which the first exhaust gas purification catalyst is the exhaust gas purification catalyst.

本発明は、炭化水素を含む燃焼排ガスと、前記排ガス浄化用触媒とを接触させて、炭化水素を前記排ガス浄化用触媒に吸着させた後、170℃以上の温度で前記排気ガス浄化用触媒から炭化水素を脱離させることを含む、排ガスを処理するための方法を提供する。燃焼排ガス中に水が含まれていると、炭化水素は、200℃以下の温度で排ガス浄化用触媒に吸着と、脱離と、再吸着と、を繰り返すため、炭化水素の吸着及び脱離の挙動が複雑となる傾向がある。燃焼排ガス中に水が含まれている場合であっても、170℃以下の温度であれば、炭化水素は排ガス浄化用触媒に再吸着することなく、排ガス浄化用触媒に炭化水素が吸着又は脱離する。170℃以下の温度を基準とすれば、燃焼排ガス中に水が含まれている場合であっても炭化水素の排ガス浄化触媒への再吸着を考慮せずに、炭化水素の排気ガス浄化触媒への吸着又は脱離の評価を行うことができる。本発明は、170℃の温度を基準にして、活性化するまで炭化水素を吸着し貯蔵しておくこと可能となり、活性化後は、吸着した炭化水素を脱離して浄化を行うことができる排ガスを処理するための方法を提供する。 The present invention brings a combustion exhaust gas containing hydrocarbons into contact with the exhaust gas purification catalyst to adsorb the hydrocarbons on the exhaust gas purification catalyst, and then removes the hydrocarbons from the exhaust gas purification catalyst at a temperature of 170°C or higher. A method for treating exhaust gas includes desorbing hydrocarbons. When water is contained in the combustion exhaust gas, hydrocarbons are repeatedly adsorbed, desorbed, and re-adsorbed onto the exhaust gas purification catalyst at temperatures below 200°C. Behavior tends to be complex. Even if water is contained in the combustion exhaust gas, if the temperature is below 170°C, the hydrocarbons will not be adsorbed again to the exhaust gas purification catalyst, and the hydrocarbons will be adsorbed or desorbed by the exhaust gas purification catalyst. Let go. If the temperature is 170°C or less, even if water is included in the combustion exhaust gas, the hydrocarbons will not be absorbed into the exhaust gas purification catalyst without considering re-adsorption of the hydrocarbons to the exhaust gas purification catalyst. adsorption or desorption can be evaluated. The present invention makes it possible to adsorb and store hydrocarbons at a temperature of 170°C until activation, and after activation, the exhaust gas can be purified by desorbing the adsorbed hydrocarbons. Provide a method for processing.

本発明が提供する炭化水素吸着材は、特定の金属をゼオライト骨格外に含有するマルチポアゼオライトを含有し、比較的高い温度まで炭化水素を吸着し貯蔵することができ、例えば170℃以上の高い温度で貯蔵された炭化水素を脱離させることができる。また、この炭化水素吸着材は耐熱性にも優れ、この炭化水素吸着材を用いた排ガス浄化触媒及びその排ガス浄化触媒を含む排ガス浄化システムにおいて、炭化水素の除去性能を向上することができる。 The hydrocarbon adsorbent provided by the present invention contains multi-pore zeolite that contains a specific metal outside the zeolite skeleton, and can adsorb and store hydrocarbons up to relatively high temperatures, for example, at temperatures as high as 170°C or higher. At this temperature, stored hydrocarbons can be desorbed. Furthermore, this hydrocarbon adsorbent has excellent heat resistance, and can improve hydrocarbon removal performance in an exhaust gas purification catalyst using this hydrocarbon adsorbent and an exhaust gas purification system including the exhaust gas purification catalyst.

図1は、排ガス浄化触媒を示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing an exhaust gas purification catalyst. 図2は、排ガス浄化触媒の第一例を示し、断面の一部の拡大図である。FIG. 2 shows a first example of an exhaust gas purification catalyst, and is a partially enlarged cross-sectional view. 図3は、排ガス浄化触媒の第二例を示し、断面の一部の拡大図である。FIG. 3 shows a second example of the exhaust gas purification catalyst, and is a partially enlarged cross-sectional view. 図4は、排ガス浄化システムの第一例を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a first example of an exhaust gas purification system. 図5は、排ガス浄化システムの第二例を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a second example of the exhaust gas purification system. 図6は、排ガス浄化システムの第三例を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a third example of the exhaust gas purification system. 図7は、得られたMSE型ゼオライトのX線回折スペクトルを示す。FIG. 7 shows the X-ray diffraction spectrum of the obtained MSE type zeolite. 図8は、得られたEON型ゼオライトのX線回折スペクトルを示す。FIG. 8 shows the X-ray diffraction spectrum of the obtained EON type zeolite.

次に、実施の形態例に基づいて本発明を説明する。但し、本発明が次に説明する実施形態に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described based on embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiment described below.

本発明の実施態様の一例は、周期表で3~12族に属する遷移金属、周期表で13族及び14族に属する両性金属、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の金属をゼオライト骨格外に含むマルチポアゼオライトを含有し、前記金属の含有割合が、前記金属を含むマルチポアゼオライトに対して9質量%以下である。炭化水素吸着材が、周期表で3~12族に属する遷移金属、周期表で13族及び14族に属する両性金属、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の金属をゼオライト骨格外に含むマルチポアゼオライトを含有することによって、例えば50℃程度の比較的低温で、炭化水素を吸着し、例えば200℃までの比較的高い温度まで炭化水素を貯蔵することができ、例えば200℃を超える比較的高い温度で貯蔵した炭化水素を脱離させることができる。また、排ガス中に水分が含まれる場合は、炭化水素吸着材の炭化水素の吸着と脱離と再吸着のうち、再吸着を考慮せずに炭化水素の吸着と脱離を評価できる170℃までの比較的高い温度まで炭化水素を貯蔵することができ、170℃を超える温度で貯蔵した炭化水素を脱離させることができる。 An example of an embodiment of the present invention is at least one selected from the group consisting of transition metals belonging to groups 3 to 12 of the periodic table, amphoteric metals belonging to groups 13 and 14 of the periodic table, alkali metals, and alkaline earth metals. It contains a multi-pore zeolite containing one type of metal outside the zeolite skeleton, and the content ratio of the metal is 9% by mass or less with respect to the multi-pore zeolite containing the metal. The hydrocarbon adsorbent is at least one selected from the group consisting of transition metals belonging to Groups 3 to 12 of the periodic table, amphoteric metals belonging to Groups 13 and 14 of the periodic table, alkali metals, and alkaline earth metals. By containing a multi-pore zeolite containing a metal outside the zeolite skeleton, it is possible to adsorb hydrocarbons at a relatively low temperature of, for example, about 50°C, and to store hydrocarbons at a relatively high temperature of, for example, up to 200°C. , it is possible to desorb stored hydrocarbons at relatively high temperatures, for example above 200°C. In addition, if moisture is contained in the exhaust gas, the adsorption, desorption, and re-adsorption of hydrocarbons by the hydrocarbon adsorbent can be evaluated up to 170℃ without considering re-adsorption. Hydrocarbons can be stored up to relatively high temperatures of 170° C. and hydrocarbons stored at temperatures above 170° C. can be desorbed.

ゼオライトは、SiO及びAlO四面体の繰り返し単位で構成された結晶性又は準結晶性のアルミノケイ酸塩の結晶構造を有する。ゼオライトの骨格構造を形成する単位をTO単位と記載する場合がある。ゼオライトの骨格構造は、国際ゼオライト学会で定義されたアルファベット大文字3文字の構造コードが付与されている。この構造は、国際ゼオライト学会の構造委員会によるデータベース(Databese of Zeolite Structures、Structure Commission of the Intenational Zeolite Association)により確認することができる。 Zeolites have a crystalline or paracrystalline aluminosilicate crystal structure composed of SiO 4 and AlO 4 tetrahedral repeating units. The units forming the skeleton structure of zeolite are sometimes described as TO 4 units. The skeletal structure of zeolite is assigned a three-letter uppercase structural code defined by the International Zeolite Society. This structure can be confirmed by the Database of Zeolite Structures, Structure Commission of the International Zeolite Association.

マルチポアゼオライトは、大きさが異なる複数種の細孔構造を有するゼオライトである。本発明の実施態様で用いるマルチポアゼオライトとしては、細孔構造として、大細孔のトンネル型細孔、小細孔のケージとを含有するゼオライトが挙げられる。トンネル型細孔は、直線型細孔ともいう場合があり、本明細書において、「トンネル型(直線型)細孔」と記載する場合がある。また、マルチポアゼオライトは、大細孔のケージをさらに含有してもよい。大細孔のトンネル型(直線型)細孔としては、最大12員環のトンネル型(直線型)細孔、及び最大10員環のトンネル型(直線型)細孔など、10員環以上の環を有するトンネル型(直線型)細孔が挙げられる。大細孔のケージとしては、最大10員環のケージなど、10員環以上の環を有するケージが挙げられる。小細孔のケージとしては、最大8員環であるケージ及び最大6員環であるケージなど、最大環が8員環以下であるケージが挙げられる。本発明の実施態様で用いるマルチポアゼオライトとしては、例えば、最大12員環であるトンネル型(直線型)細孔、最大10員環であるケージ及び最大6員環であるケージ(6員環及び4員環からなるケージ)を有するMSE型ゼオライト、最大12員環であるトンネル型(直線型)細孔及び最大8員環であるケージ(8員環、6員環及び4員環からなるケージ)を有するEON型ゼオライト、最大12員環であるトンネル型(直線型)細孔及び最大8員環であるケージを有するMOR型ゼオライトが挙げられる。なかでも、最大12員環であるトンネル型(直線型)細孔、最大10員環であるケージ及び最大6員環であるケージを有するMSE型ゼオライト及び最大12員環であるトンネル型(直線型)細孔及び最大8員環であるケージを有するEON型ゼオライトが好ましく、MSE型ゼオライトが特に好ましい。なお、最大12員環のトンネル型(直線型)細孔のみであるBEA型ゼオライトや、最大10員環のトンネル型(直線型)細孔のみであるMFI型ゼオライトなどは、細孔構造の種類が1つのみであるため、マルチポアゼオライトには該当しない。 Multipore zeolite is a zeolite that has multiple types of pore structures with different sizes. Examples of the multipore zeolite used in the embodiments of the present invention include zeolites containing large tunnel-type pores and small pores in cages as a pore structure. Tunnel-type pores may also be referred to as linear-type pores, and may be referred to herein as "tunnel-type (straight-line) pores." Moreover, the multipore zeolite may further contain large pore cages. Large tunnel-type (linear) pores include tunnel-type (straight) pores with up to 12-membered rings, and tunnel-shaped (straight-line) pores with up to 10-membered rings. Tunnel type (straight line type) pores having a ring can be mentioned. Examples of large-pore cages include cages with rings of 10 or more members, such as cages with up to 10 members. Examples of small-pore cages include cages with a maximum ring size of 8 members or less, such as cages with a maximum ring size of 8 members and cages with a maximum ring size of 6 members. The multipore zeolite used in the embodiments of the present invention includes, for example, tunnel-type (straight) pores having up to 12-membered rings, cages having up to 10-membered rings, and cages having up to 6-membered rings (6-membered rings and MSE type zeolites have tunnel-type (straight) pores with up to 12-membered rings (cages consisting of 4-membered rings), and cages with up to 8-membered rings (cages with 8-membered, 6-membered, and 4-membered rings). ), and MOR type zeolites having tunnel-type (straight) pores having a maximum of 12-membered rings and cages having a maximum of 8-membered rings. Among these, MSE type zeolites have tunnel-type (straight) pores with up to 12-membered rings, cages with up to 10-membered rings, cages with up to 6-membered rings, and tunnel-type (straight) zeolites with up to 12-membered rings. ) EON type zeolites having pores and cages of up to 8-membered rings are preferred, and MSE type zeolites are particularly preferred. In addition, BEA type zeolites, which only have tunnel-type (straight) pores with a maximum of 12-membered rings, and MFI-type zeolites, which have only tunnel-type (straight) pores with a maximum of 10-membered rings, differ depending on the type of pore structure. Since there is only one, it does not correspond to multipore zeolite.

MSE型ゼオライトは、最大12員環のトンネル型(直線型)、最大10員環であるケージ細孔及び最大6員環であるケージ(6員環及び4員環からなるケージ)を有する。典型的なMSE型ゼオライトの結晶構造は、正方晶系(tetragonal)、P4/mnm空間群に属する。なお、空間群は、MSE型ゼオライトを金属イオンで修飾すると変化することがある。また、典型的なMSE型ゼオライトは、単位格子の軸の長さを示す格子定数aが18.2461オングストローム(a=18.2461Å)、格子定数bが18.2461オングストローム(b=18.2461Å)、格子定数cが20.5569オングストローム(c=20.5569Å)であり、単位格子の軸間の角度を示すα、β、γは、それぞれ90度(α=90.000°、β=90.000°、γ=90.000°)である。ゼオライトの結晶構造は、国際ゼオライト学会の構造委員会によるデータベース(Databese of Zeolite Structures、Structure Commission of the Intenational Zeolite Association)を参照することができる。 MSE type zeolite has a tunnel type (straight type) with a maximum of 12-membered rings, a cage pore with a maximum of 10-membered rings, and a cage with a maximum of 6-membered rings (a cage consisting of a 6-membered ring and a 4-membered ring). The crystal structure of a typical MSE type zeolite is tetragonal and belongs to the P4 2 /mnm space group. Note that the space group may change when MSE type zeolite is modified with metal ions. In addition, typical MSE type zeolite has a lattice constant a of 18.2461 angstroms (a = 18.2461 Å), which indicates the length of the axis of the unit cell, and a lattice constant b of 18.2461 angstroms (b = 18.2461 Å). , the lattice constant c is 20.5569 angstroms (c=20.5569 Å), and the angles α, β, and γ between the axes of the unit cell are 90 degrees (α=90.000°, β=90. 000°, γ=90.000°). For the crystal structure of zeolite, reference can be made to the database of Zeolite Structures, Structure Commission of the International Zeolite Association.

EON型ゼオライトは、最大12員環であるトンネル型(直線型)細孔及び最大8員環であるケージ(8員環、6員環及び4員環からなるケージ)を有する。典型的なEON型ゼオライトの結晶構造は、直方晶系(orthorhombic)、Pmmn空間群に属する。なお、空間群は、EON型ゼオライトを金属イオンで修飾すると変化することがある。また、典型的なEON型ゼオライトは、単位格子の軸の長さを示す格子定数aが7.5709オングストローム(a=7.5709Å)、格子定数bが18.1480オングストローム(b=18.1480Å)、格子定数cが25.9324オングストローム(c=25.9324Å)であり、単位格子の軸間の角度を示すα、β、γは、それぞれ90度(α=90.000°、β=90.000°、γ=90.000°)である。 EON type zeolite has tunnel-type (linear) pores with a maximum of 12-membered rings and cages with a maximum of 8-membered rings (a cage consisting of an 8-membered ring, a 6-membered ring, and a 4-membered ring). The crystal structure of a typical EON type zeolite is orthorhombic and belongs to the Pmmn space group. Note that the space group may change when EON type zeolite is modified with metal ions. In addition, typical EON type zeolite has a lattice constant a of 7.5709 angstroms (a = 7.5709 Å), which indicates the length of the axis of the unit cell, and a lattice constant b of 18.1480 angstroms (b = 18.1480 Å). , the lattice constant c is 25.9324 angstroms (c=25.9324 Å), and the angles α, β, and γ between the axes of the unit cell are 90 degrees (α=90.000°, β=90. 000°, γ=90.000°).

マルチポアゼオライトのSiO/Alモル比は、10以上600以下であることが好ましい。マルチポアゼオライトのSiO/Alモル比は、12以上であってもよく、15以上であってもよく、18以上であってもよく、20以上であってもよく、500以下であってもよく、400以下であってもよく、300以下であってもよく、250以下であってもよい。マルチポアゼオライトのSiO/Alモル比は、12以上500以下であることがより好ましく、13以上400以下の範囲であることがよりさらに好ましく、15以上250以下の範囲であることが特に好ましい。マルチポアゼオライトのSiO/Alモル比が10以上であると、結晶構造が安定であり、優れた耐熱性を有する。また、マルチポアゼオライトのSiO/Alモル比が600以下であると、周期表で3~12に族に属する遷移金属、周期表で13族及び14族に属する両性金属、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の金属イオンが、マルチポアゼオライトのAl原子に隣接するブレンステッド酸点となる酸素原子を含む基でイオン交換されやすくなり、ゼオライト骨格外に含有される。マルチポアゼオライト又は後述する炭化水素吸着材に含まれるSiO/Alモル比は、例えば走査型蛍光X線分析装置(ZSX Primus II、株式会社リガク製)を用いた元素分析によりSi量及びAl量を測定し、得られたSi量及びAl量から、SiO/Alモル比を測定することができる。 The SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of the multi-pore zeolite is preferably 10 or more and 600 or less. The SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of the multi-pore zeolite may be 12 or more, 15 or more, 18 or more, 20 or more, and 500 or less. 400 or less, 300 or less, or 250 or less. The SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of the multi-pore zeolite is more preferably 12 or more and 500 or less, even more preferably 13 or more and 400 or less, and even more preferably 15 or more and 250 or less. Particularly preferred. When the SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of the multi-pore zeolite is 10 or more, the crystal structure is stable and it has excellent heat resistance. In addition, when the SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of the multi-pore zeolite is 600 or less, transition metals belonging to groups 3 to 12 of the periodic table, amphoteric metals and alkali metals belonging to groups 13 and 14 of the periodic table, At least one metal ion selected from the group consisting of , and alkaline earth metals is easily ion-exchanged with a group containing an oxygen atom that becomes a Brønsted acid site adjacent to the Al atom of the multipore zeolite, and the zeolite skeleton Contained outside. The SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio contained in the multi-pore zeolite or the hydrocarbon adsorbent described later can be determined by determining the amount of Si by elemental analysis using, for example, a scanning fluorescent X-ray analyzer (ZSX Primus II, manufactured by Rigaku Corporation). The SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio can be measured from the obtained Si and Al amounts.

本発明の実施態様の一例は、マルチポアゼオライトが、周期表で3~12族に属する遷移金属、周期表で13族及び14族に属する両性金属、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の金属をゼオライト骨格外に含有する。当該金属は、マルチポアゼオライトに対してイオン交換により導入されることが好ましいが、マルチポアゼオライトに対して酸化物として修飾するものであってもよい。イオン交換により導入される金属と、酸化物として修飾する金属とが混在してもよい。マルチポアゼオライトが当該金属のイオンでイオン交換された場合には、マルチポアゼオライトの細孔に存在するカチオンが酸点として機能し、炭化水素を化学吸着できる。塩基性であるアンモニウムイオンで交換されたマルチポアゼオライトに対し金属イオン交換することで、プロトン(H)の生成を最小限に抑えることができ、またpH4以上の高いpHでマルチポアゼオライトのイオン交換することで、ゼオライト骨格の水酸基の生成を抑制することができるため、マルチポアゼオライトは、例えば50℃程度の比較的低い温度で優先的に炭化水素を吸着し、例えば200℃以上の比較的高い温度まで炭化水素を貯蔵することができ、例えば200℃を超える比較的高い温度で炭化水素を脱離させることができる。また、排ガス中に水分が含まれる場合は、マルチポアゼオライトが、周期表で3~12族に属する遷移金属、周期表で13族及び14族に属する両性金属、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の金属をゼオライト骨格外に含有することによって、マルチポアゼオライトは、炭化水素の吸着と脱離と再吸着のうち、再吸着を考慮せずに炭化水素の吸着と脱離を評価できる170℃までの比較的高い温度まで炭化水素を貯蔵することができ、170℃を超える温度で貯蔵した炭化水素を脱離させることができる。 An example of an embodiment of the present invention is that the multipore zeolite is a group consisting of transition metals belonging to Groups 3 to 12 on the periodic table, amphoteric metals, alkali metals, and alkaline earth metals belonging to Groups 13 and 14 on the periodic table. At least one metal selected from the following is contained outside the zeolite skeleton. The metal is preferably introduced into the multipore zeolite by ion exchange, but the metal may be modified as an oxide to the multipore zeolite. The metal introduced by ion exchange and the metal modified as an oxide may coexist. When the multipore zeolite is ion-exchanged with ions of the metal, the cations present in the pores of the multipore zeolite function as acid sites and can chemically adsorb hydrocarbons. By exchanging metal ions with multipore zeolite that has been exchanged with basic ammonium ions, the generation of protons (H + ) can be minimized, and the ions of multipore zeolite can be By exchanging it, it is possible to suppress the generation of hydroxyl groups in the zeolite skeleton. Therefore, multipore zeolite preferentially adsorbs hydrocarbons at relatively low temperatures of, for example, about 50°C, and at relatively low temperatures of, for example, 200°C or higher. Hydrocarbons can be stored up to high temperatures and can be desorbed at relatively high temperatures, for example above 200°C. In addition, if the exhaust gas contains moisture, multipore zeolite can be used to remove transition metals belonging to groups 3 to 12 on the periodic table, amphoteric metals, alkali metals, and alkaline earth metals belonging to groups 13 and 14 on the periodic table. By containing at least one metal selected from the group consisting of outside the zeolite skeleton, multipore zeolite can absorb hydrocarbons without considering re-adsorption among hydrocarbon adsorption, desorption and re-adsorption. Hydrocarbons can be stored to relatively high temperatures up to 170°C at which adsorption and desorption can be evaluated, and hydrocarbons stored at temperatures above 170°C can be desorbed.

マルチポアゼオライトは、ゼオライト細孔内のイオン交換サイトが、周期表で3~12族に属する遷移金属、周期表で13族及び14族に属する両性金属、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の金属でイオン交換される場合がある。「ゼオライト細孔内のイオン交換サイト」は、具体的には、骨格を構成するTサイトの一部であるAl原子に隣接するブレンステッド酸点となる酸素原子を含む基を意味する。つまり、マルチポアゼオライトは、ゼオライトの骨格を構成するSiO及びAlO四面体の繰り返し単位のブレンステッド酸点でイオン交換され、ゼオライト骨格外に特定の金属を含有する。マルチポアゼオライトのイオン交換サイトに、金属がイオン交換され、ゼオライト骨格外に金属が存在することにより、炭化水素が優先的に吸着され、炭化水素の吸着能を向上することができる。 Multi-pore zeolite has ion exchange sites in the zeolite pores consisting of transition metals belonging to groups 3 to 12 of the periodic table, amphoteric metals belonging to groups 13 and 14 of the periodic table, alkali metals, and alkaline earth metals. At least one metal selected from the group may be ion-exchanged. "Ion exchange site in zeolite pores" specifically means a group containing an oxygen atom that serves as a Brønsted acid site adjacent to an Al atom that is part of the T site that constitutes the skeleton. That is, multipore zeolite is ion-exchanged at the Brønsted acid sites of SiO 4 and AlO 4 tetrahedral repeating units that constitute the zeolite skeleton, and contains a specific metal outside the zeolite skeleton. Metals are ion-exchanged at the ion-exchange sites of the multi-pore zeolite, and because the metals exist outside the zeolite skeleton, hydrocarbons are preferentially adsorbed, and the hydrocarbon adsorption ability can be improved.

マルチポアゼオライトのゼオライト骨格外に含まれる周期表で3~12族に属する遷移金属、周期表で13族及び14族に属する両性金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の金属の含有割合は、金属を含むマルチポアゼオライトに対して9質量%以下であり、8質量%以下が好ましく、7質量%以下がより好ましく、1質量%以上であってもよく、1.2質量%以上であることが好ましく、1.5質量%以上であることがより好ましい。マルチポアゼオライトに含まれる特定の金属の含有割合が9質量%以下であると、金属を含有するマルチポアゼオライトの耐熱性の低下を抑制できる。特に、特定の金属をマルチポアゼオライト骨格中のSiと置換させる態様で導入し、金属の含有量が増加してしまうと、マルチポアゼオライトの耐熱性が低下しやすくなるため好ましくない。マルチポアゼオライトに複数種の特定の金属が含まれる場合には、金属の含有割合は、複数種の特定の金属の合計を意味する。 At least one selected from the group consisting of transition metals belonging to Groups 3 to 12 of the periodic table, amphoteric metals belonging to Groups 13 and 14 of the periodic table, alkali metals, and alkaline earth metals contained outside the zeolite framework of the multipore zeolite. The content ratio of one type of metal is 9% by mass or less, preferably 8% by mass or less, more preferably 7% by mass or less, and may be 1% by mass or more, based on the metal-containing multipore zeolite. It is preferably 1.2% by mass or more, and more preferably 1.5% by mass or more. When the content of the specific metal contained in the multipore zeolite is 9% by mass or less, a decrease in heat resistance of the metal-containing multipore zeolite can be suppressed. In particular, if a specific metal is introduced in such a manner as to replace Si in the multipore zeolite skeleton, and the metal content increases, this is not preferable because the heat resistance of the multipore zeolite tends to decrease. When the multi-pore zeolite contains multiple types of specific metals, the metal content ratio means the total of the multiple types of specific metals.

マルチポアゼオライトに含まれる周期表で3~12族に属する遷移金属は、鉄(Fe)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、白金(Pt)、マンガン(Mn)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、銀(Ag)、銅(Cu)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、テクネチウム(Tc)、及びルテニウム(Ru)からなる群から選択される少なくとも1種の元素が挙げられる。本明細書において、周期表で12族金属も遷移金属に含まれるものとする。マルチポアゼオライトに含まれる周期表で13族及び14族に属する両性金属はアルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、タリウム(Tl)、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)、及び鉛(Pb)からなる群から選択される少なくとも1種の元素が挙げられる。ゼオライト骨格外に含まれる周期表で13族及び14族に属する両性金属は、アルミニウム(Al)を含んでいなくてもよく、ゼオライト骨格外に含まれる周期表で13族及び14族に属する両性金属は、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、タリウム(Tl)、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)、及び鉛(Pb)からなる群から選択される少なくとも1種の元素であってもよい。マルチポアゼオライトに含まれるアルカリ金属は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)及びセシウム(Cs)からなる群から選択される少なくとも1種のイオンであることが好ましい。マルチポアゼオライトに含まれるアルカリ土類金属は、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)及びバリウム(Ba)からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。マルチポアゼオライトに含まれる金属は、Fe、Pd、Rh、Pt、Mn、Ni、Zn、Ag、Cu、Ti、V、Cr、Co、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Al、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、及びBaからなる群から選択される少なくとも1種であってもよい。また、マルチポアゼオライトには、マグネシウム(Mg)が含まれていてもよい。 The transition metals belonging to groups 3 to 12 in the periodic table contained in multipore zeolite are iron (Fe), palladium (Pd), rhodium (Rh), platinum (Pt), manganese (Mn), nickel (Ni), and zinc. (Zn), silver (Ag), copper (Cu), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), cobalt (Co), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), technetium (Tc), and at least one element selected from the group consisting of ruthenium (Ru). In this specification, metals of group 12 in the periodic table are also included in transition metals. The amphoteric metals belonging to Groups 13 and 14 in the periodic table contained in multipore zeolite include aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), thallium (Tl), germanium (Ge), tin (Sn), and At least one element selected from the group consisting of lead (Pb) is included. Amphoteric metals belonging to Groups 13 and 14 of the periodic table contained outside the zeolite framework may not contain aluminum (Al); The metal may be at least one element selected from the group consisting of gallium (Ga), indium (In), thallium (Tl), germanium (Ge), tin (Sn), and lead (Pb). . The alkali metal contained in the multipore zeolite may be at least one ion selected from the group consisting of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), and cesium (Cs). preferable. The alkaline earth metal contained in the multipore zeolite is preferably at least one selected from the group consisting of calcium (Ca), strontium (Sr), and barium (Ba). The metals contained in multi-pore zeolite are Fe, Pd, Rh, Pt, Mn, Ni, Zn, Ag, Cu, Ti, V, Cr, Co, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Al, Ga, In. , Tl, Ge, Sn, Pb, Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, and Ba. Moreover, the multipore zeolite may contain magnesium (Mg).

マルチポアゼオライトのゼオライト骨格外に含まれる金属は、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Rh、Pd、Ag、Sn、Sc及びPtからなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましい。マルチポアゼオライトは、イオン交換サイトが、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Rh、Pd、Ag、Sn、Sc及びPtからなる群から選択される少なくとも1種の金属でイオン交換されていることにより、細孔内に安定に吸着した炭化水素が金属に化学吸着することでさらに安定に細孔内に存在できるため、より高い温度まで炭化水素を貯蔵することができる。マルチポアゼオライトのイオン交換サイトは、金属イオンの他に水素イオンでイオン交換されていてもよい。 The metal contained outside the zeolite skeleton of the multi-pore zeolite may be at least one selected from the group consisting of Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Rh, Pd, Ag, Sn, Sc and Pt. More preferred. In the multipore zeolite, the ion exchange sites are ion exchanged with at least one metal selected from the group consisting of Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Rh, Pd, Ag, Sn, Sc, and Pt. As a result, the hydrocarbons stably adsorbed within the pores can chemically adsorb onto the metal, allowing them to exist even more stably within the pores, making it possible to store hydrocarbons up to higher temperatures. The ion exchange sites of the multipore zeolite may be ion-exchanged with hydrogen ions in addition to metal ions.

マルチポアゼオライトは、周期表で3~12族に属する遷移金属、周期表で13族及び14族に属する両性金属、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属からなる群から選択される1種の金属をゼオライト骨格外に含み、マルチポアゼオライトのゼオライト骨格外に含まれる金属とAlのモル比である金属/Al比が、0.01以上2.5以下の範囲となるように含まれることが好ましく、複数種の金属種(Mx1,Mx2,・・・)が含まれる場合、各金属(Mx1,x2,・・・)とAlのモル比の合計値(Mx1/Al+Mx2/Al+・・・)は0.01以上2.5以下の範囲となるように含まれることが好ましい。マルチポアゼオライトのゼオライト骨格外に含まれる金属とAlのモル比である金属/Al比が0.01以上2.5以下の範囲であると、ゼオライト構造が安定性を有するため好ましい。マルチポアゼオライトのゼオライト骨格外に含まれる金属とAlのモル比である金属/Al比が0.05以上2.5以下の範囲であると、炭化水素(HC)の吸着性能に優れるためより好ましい。マルチポアゼオライト又は後述する排ガス浄化用組成物中に含まれる元素M及びAlの量は、例えば走査型蛍光X線分析装置(ZSX Primus II、株式会社リガク製)の元素分析により測定することができる。 Multi-pore zeolite contains one metal selected from the group consisting of transition metals belonging to groups 3 to 12 of the periodic table, amphoteric metals belonging to groups 13 and 14 of the periodic table, alkali metals, and alkaline earth metals. It is preferable that the metal/Al ratio, which is the molar ratio of the metal contained outside the zeolite skeleton of the multipore zeolite and Al, is in the range of 0.01 or more and 2.5 or less, When multiple types of metal species (M x1 , M x2 ,...) are included, the total value of the molar ratio of each metal (M x1, M x2, ...) and Al (M x1 /Al+M x2 /Al+ ...) is preferably included in a range of 0.01 or more and 2.5 or less. It is preferable that the metal/Al ratio, which is the molar ratio of metal and Al contained outside the zeolite skeleton of the multipore zeolite, is in the range of 0.01 or more and 2.5 or less because the zeolite structure has stability. It is more preferable that the metal/Al ratio, which is the molar ratio of metal and Al contained outside the zeolite skeleton of the multipore zeolite, is in the range of 0.05 or more and 2.5 or less because it has excellent hydrocarbon (HC) adsorption performance. . The amounts of elements M and Al contained in the multipore zeolite or the exhaust gas purifying composition described below can be measured, for example, by elemental analysis using a scanning fluorescent X-ray analyzer (ZSX Primus II, manufactured by Rigaku Co., Ltd.). .

マルチポアゼオライトは、リン又は硫黄を含んでいてもよく、リンを含むことが好ましい。マルチポアゼオライトにリン又は硫黄が含まれていると、骨格構造の欠損の起因となる部分にリン又は硫黄が修飾されやすく、骨格構造の欠損の起因となる部分にリン又は硫黄が修飾されていると、厳しい熱環境下におかれた場合であっても、マルチポアゼオライトの骨格構造を維持し、耐熱性を向上することができる。リン源又は硫黄源から発生したリン又は硫黄は、例えばリン酸イオン又は硫酸イオンの形態となって、ブレンステッド酸点よりも金属イオンであるルイス酸点に結合しやすい。マルチポアゼオライトは、吸着する炭化水素(HC)の酸化の活性点となるブレンステッド酸点が維持され、骨格構造の欠損の起因となる金属イオンにリン酸イオン又は硫酸イオン等が結合して骨格構造が維持されるため、炭化水素の浄化性能を維持しつつ、厳しい熱環境下におかれた場合であっても骨格構造を維持して耐熱性を向上することができる。 The multipore zeolite may contain phosphorus or sulfur, and preferably contains phosphorus. When multi-pore zeolite contains phosphorus or sulfur, the parts that cause defects in the skeletal structure are likely to be modified with phosphorus or sulfur, and the parts that cause defects in the skeletal structure are modified with phosphorus or sulfur. Even when placed in a harsh thermal environment, the skeletal structure of the multipore zeolite can be maintained and its heat resistance can be improved. Phosphorus or sulfur generated from a phosphorus source or a sulfur source is, for example, in the form of a phosphate ion or a sulfate ion, and is more likely to bind to a Lewis acid site, which is a metal ion, than to a Brønsted acid site. Multi-pore zeolite maintains Brønsted acid sites, which are active sites for the oxidation of adsorbed hydrocarbons (HC), and forms a skeleton by binding phosphate ions or sulfate ions to metal ions that cause defects in the skeleton structure. Since the structure is maintained, the skeletal structure can be maintained and heat resistance can be improved while maintaining hydrocarbon purification performance even when placed in a severe thermal environment.

マルチポアゼオライトにリンを含有する場合、リンを含有するマルチポアゼオライトのアルミニウムに対するリンのモル比であるP/Alモル比は、0.4以上1.1以下の範囲内であることが好ましい。P/Alモル比は、0.8以上1.0以下の範囲内であることがより好ましい。マルチポアゼオライトの骨格構造を形成するTO単位のT原子(中心原子)としてのAlに対するリン(P)のモル比であるP/Alモル比が0.4以上1.1以下の範囲内であれば、マルチポアゼオライトに含まれるリンは、Alによって形成されるルイス酸点に修飾され、吸着した炭化水素(HC)の酸化の活性点となるブレンステッド酸点が維持されるため、浄化性能を維持したまま、骨格構造の欠損を抑制し、厳しい熱環境下においても骨格構造を維持して、耐熱性をより向上することができる。リンを含有するマルチポアゼオライト中のP/Alモル比が0.4以上1.1以下の範囲内であれば、骨格構造の欠損を抑制して、炭化水素の吸着性能及び浄化性能を維持することができる。リンを含有するマルチポアゼオライト中のアルミニウム(Al)量及びリン(P)量は、後述する実施例の方法のように、走査型蛍光X線分析装置(例えば株式会社リガク製)を用いてリンを含有すマルチポアゼオライト中のアルミニウム(Al)量及びリン(P)量を測定し、得られた測定値から算出することができる。 When the multipore zeolite contains phosphorus, the P/Al molar ratio, which is the molar ratio of phosphorus to aluminum in the phosphorus-containing multipore zeolite, is preferably in the range of 0.4 or more and 1.1 or less. The P/Al molar ratio is more preferably within the range of 0.8 or more and 1.0 or less. The P/Al molar ratio, which is the molar ratio of phosphorus (P) to Al as the T atom (center atom) of the TO 4 unit forming the skeletal structure of the multi-pore zeolite, is within the range of 0.4 to 1.1. If present, the phosphorus contained in the multipore zeolite is modified to the Lewis acid sites formed by Al, and the Brønsted acid sites, which are active sites for the oxidation of adsorbed hydrocarbons (HC), are maintained, resulting in improved purification performance. It is possible to suppress defects in the skeletal structure while maintaining the skeletal structure, maintain the skeletal structure even under severe thermal environments, and further improve heat resistance. If the P/Al molar ratio in the phosphorus-containing multipore zeolite is within the range of 0.4 or more and 1.1 or less, defects in the skeletal structure are suppressed and hydrocarbon adsorption performance and purification performance are maintained. be able to. The amount of aluminum (Al) and the amount of phosphorus (P) in the phosphorus-containing multipore zeolite can be determined using a scanning fluorescent X-ray analyzer (for example, manufactured by Rigaku Co., Ltd.), as in the method described in the Examples below. The amount of aluminum (Al) and the amount of phosphorus (P) in the multipore zeolite containing can be measured and calculated from the obtained measured values.

マルチポアゼオライトのBET比表面積Aは、400m/g以上1000m/g以下の範囲内であることが好ましい。マルチポアゼオライトのBET比表面積が400m/g以上1000m/g以下の範囲内であると、マルチポアゼオライト単位重量当たりの炭化水素吸着量が多いため、炭化水素(HC)の吸着性能に優れる。マルチポアゼオライトのBET比表面積は、450m/g以上であることがより好ましい。厳しい熱環境下におかれた場合であっても、骨格構造を維持するために、マルチポアゼオライトのBET比表面積は800m/g以下であることが好ましく、700m/g以下であってもよく、600m/g以下であってもよい。 The BET specific surface area A of the multipore zeolite is preferably in the range of 400 m 2 /g or more and 1000 m 2 /g or less. When the BET specific surface area of the multi-pore zeolite is within the range of 400 m 2 /g or more and 1000 m 2 /g or less, the amount of hydrocarbon adsorption per unit weight of the multi-pore zeolite is large, resulting in excellent hydrocarbon (HC) adsorption performance. . The BET specific surface area of the multipore zeolite is more preferably 450 m 2 /g or more. In order to maintain the skeletal structure even when placed in a harsh thermal environment, the BET specific surface area of the multipore zeolite is preferably 800 m 2 /g or less, and even if it is 700 m 2 /g or less. It may be 600 m 2 /g or less.

熱処理前のマルチポアゼオライトのBET比表面積Aと、下記(1)から(5)の熱処理条件を満たす熱処理後のマルチポアゼオライトのBET比表面積Bの比B/Aが、0.35以上1以下の範囲内であることが好ましい。熱処理前のマルチポアゼオライトのBET比表面積Aと、熱処理後のマルチポアゼオライトのBET比表面積Bの比B/Aが1であると熱処理前と後でマルチポアゼオライトの構造が変化しておらず、構造が維持されていることを意味する。熱処理前後のマルチポアゼオライトのBET比表面積の比B/Aが0.35以上1以下の範囲内であると、厳しい熱環境下におかれた場合であっても、マイクロ細孔構造が比較的維持されるため、好ましい。熱処理前後のマルチポアゼオライト比表面積の比B/Aは、0.4以上1以下の範囲内であることがより好ましく、0.3以上1以下の範囲であることがさらに好ましく、0.5以上1以下の範囲内であることがよりさらに好ましく、0.5以上0.9以下の範囲内であることが特に好ましい。
熱処理条件
(1)温度:850℃
(2)時間:25時間
(3)雰囲気:10体積%の水蒸気(HO)を含む雰囲気、水入りタンクから水蒸気を気化させて、温度により飽和水蒸気圧を調整し、10体積%の水蒸気を含む大気雰囲気とする。
(4)モデルガス流通モード:下記(5)のモデルガス3L/分で80秒、Air(空気)3L/分で20秒を交互に流通させる。
(5)モデルガス:C、O及びNの合計が3L/分であり、Cが70mL/分、Oが70mL/分、残部がNである。
The ratio B/A of the BET specific surface area A of the multi-pore zeolite before heat treatment and the BET specific surface area B of the multi-pore zeolite after heat treatment that satisfies the following heat treatment conditions (1) to (5) is 0.35 or more and 1 or less It is preferable that it is within the range of . If the ratio B/A of the BET specific surface area A of the multipore zeolite before heat treatment and the BET specific surface area B of the multipore zeolite after heat treatment is 1, the structure of the multipore zeolite will not change before and after the heat treatment. , which means that the structure is maintained. If the BET specific surface area ratio B/A of the multipore zeolite before and after heat treatment is within the range of 0.35 or more and 1 or less, the micropore structure remains relatively stable even when placed in a harsh thermal environment. This is preferable because it is maintained. The ratio B/A of the multipore zeolite specific surface area before and after heat treatment is more preferably in the range of 0.4 or more and 1 or less, even more preferably in the range of 0.3 or more and 1 or less, and 0.5 or more. It is even more preferably within the range of 1 or less, and particularly preferably within the range of 0.5 or more and 0.9 or less.
Heat treatment conditions (1) Temperature: 850℃
(2) Time: 25 hours (3) Atmosphere: Atmosphere containing 10 volume % water vapor (H 2 O), vaporize water vapor from a water tank, adjust the saturated water vapor pressure depending on the temperature, and create 10 volume % water vapor. The atmosphere shall be one containing:
(4) Model gas distribution mode: The model gas in (5) below is alternately circulated at 3 L/min for 80 seconds and Air at 3 L/min for 20 seconds.
(5) Model gas: The total of C 3 H 6 , O 2 and N 2 is 3 L/min, C 3 H 6 is 70 mL/min, O 2 is 70 mL/min, and the balance is N 2 .

マルチポアゼオライトのなかでも、MSE型ゼオライトは、MSE型ゼオライトのX線回折スペクトルの回折指数(420)を表す回折角度(2θ)位置が21.7°±1.0°の回折角度位置に回折ピークを有し、熱処理前の回折指数(420)のピーク強度Cと、前記(1)から(5)の熱処理条件を満たす熱処理後の回折指数(420)のピーク強度Dの比D/Cが0.3以上1.5以下の範囲内であることが好ましい。MSE型ゼオライトのX線回折スペクトルにおいて、回折指数(420)を表す回折角度(2θ)位置が21.7°±1.0°に現れる熱処理前のピーク強度Cと、熱処理後のピーク強度Dのピーク強度比D/Cが0.3以上1.5以下の範囲内であると、厳しい熱環境下におかれた場合であっても、骨格構造を維持するために、好ましい。前記ピーク強度比D/Cは、0.4以上1.4以下の範囲内であることがより好ましく、0.5以上1.3以下の範囲内であることがさらに好ましく、0.6以上1.2以下の範囲内であることがよりさらに好ましい。MSE型ゼオライトのX線回折スペクトルは、X線回折装置(例えば、型番:MiniFlex600、株式会社リガク製)を用いて測定することができる。 Among multi-pore zeolites, MSE type zeolite diffracts at a diffraction angle position of 21.7°±1.0°, which represents the diffraction index (420) of the X-ray diffraction spectrum of MSE type zeolite. The ratio D/C of the peak intensity C of the diffraction index (420) before heat treatment and the peak intensity D of the diffraction index (420) after heat treatment that satisfies the heat treatment conditions of (1) to (5) is It is preferably within the range of 0.3 or more and 1.5 or less. In the X-ray diffraction spectrum of MSE type zeolite, the diffraction angle (2θ) representing the diffraction index (420) appears at a position of 21.7° ± 1.0°, which is the peak intensity C before heat treatment and the peak intensity D after heat treatment. It is preferable that the peak intensity ratio D/C is within the range of 0.3 or more and 1.5 or less, in order to maintain the skeletal structure even when placed in a severe thermal environment. The peak intensity ratio D/C is more preferably in the range of 0.4 or more and 1.4 or less, even more preferably in the range of 0.5 or more and 1.3 or less, and more preferably 0.6 or more and 1.3 or less. Even more preferably, it is within the range of .2 or less. The X-ray diffraction spectrum of MSE type zeolite can be measured using an X-ray diffraction device (for example, model number: MiniFlex600, manufactured by Rigaku Co., Ltd.).

MSE型ゼオライトの製造方法
MSE型ゼオライトは、シリカ源、アルミニウム源、アルカリ金属源、有機構造規定剤(テンプレート)及び水を含む原料混合物を準備する工程と、この原料混合物を加熱し結晶化させてのMSE型ゼオライトを得る工程とを含む。
Method for producing MSE type zeolite MSE type zeolite is produced by preparing a raw material mixture containing a silica source, an aluminum source, an alkali metal source, an organic structure directing agent (template), and water, and heating and crystallizing this raw material mixture. and obtaining an MSE type zeolite.

シリカ源は、例えばケイ素を含む化合物を用いることができる。具体的には、湿式法シリカ、乾式法シリカ、コロイダルシリカ、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、アルミノシリケートゲルなどが挙げられる。これらのシリカ源は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらのシリカ源のなかでも、副生物が生成されにくく、目的とするMSE型ゼオライトを製造することができるため、シリカ(二酸化ケイ素)やアルミノシリケートゲル、コロイダルシリカを用いることが好ましい。 As the silica source, for example, a compound containing silicon can be used. Specific examples include wet process silica, dry process silica, colloidal silica, sodium silicate, potassium silicate, aluminosilicate gel, and the like. These silica sources can be used alone or in combination of two or more. Among these silica sources, it is preferable to use silica (silicon dioxide), aluminosilicate gel, and colloidal silica because they are less likely to produce by-products and can produce the desired MSE type zeolite.

アルミニウム源は、例えば水溶性アルミニウム含有化合物を用いることができる。具体的には、アルミン酸ナトリウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、アルミノシリケートゲルなどが挙げられる。これらのアルミニウム源は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらのアルミニウム源のなかでも、副生物が生成されにくく、目的するMSE型ゼオライトを製造することができるため、アルミン酸ナトリウム又はアルミノシリケートゲルを用いることが好ましい。 As the aluminum source, for example, a water-soluble aluminum-containing compound can be used. Specific examples include sodium aluminate, aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide, and aluminosilicate gel. These aluminum sources can be used alone or in combination of two or more. Among these aluminum sources, it is preferable to use sodium aluminate or aluminosilicate gel because they are less likely to produce by-products and the desired MSE type zeolite can be produced.

アルカリ金属源としては、例えば水酸化セシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムを用いることができる。なお、シリカ源としてケイ酸ナトリウムを用いた場合やアルミニウム源としてアルミン酸ナトリウムを用いた場合、そこに含まれるアルカリ金属成分であるナトリウムは、アルカリ金属成分でもある。アルカリ金属源は、反応混合物中の全てのアルカリ金属成分の和として算出される。 As the alkali metal source, for example, cesium hydroxide, potassium hydroxide, and sodium hydroxide can be used. In addition, when sodium silicate is used as a silica source or when sodium aluminate is used as an aluminum source, sodium, which is an alkali metal component contained therein, is also an alkali metal component. The alkali metal source is calculated as the sum of all alkali metal components in the reaction mixture.

有機構造規定剤は、N,N,N’,N’-テトラアルキルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジニウムイオンを含むものが挙げられる。有機構造規定剤は、ヨウ化N,N,N’,N’-テトラアルキルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジニウムであってもよく、アルキル基は、同じであっても異なってもよい。 Examples of the organic structure directing agent include those containing N,N,N',N'-tetraalkylbicyclo[2.2.2]oct-7-ene-2,3:5,6-dipyrrolidinium ion. . The organic structure directing agent may be N,N,N',N'-tetraalkylbicyclo[2.2.2]oct-7-ene-2,3:5,6-dipyrrolidinium iodide, The groups may be the same or different.

原料混合物を準備する工程
原料混合物を準備する際の各原料の添加順序は、均一に混合された原料混合物が得られ易い方法を採用することができる。例えば、室温下、鉱化剤として作用するアルカリ金属源にアルミニウム源を添加して溶解させ、次いでシリカ源を添加して撹拌混合することにより、均一に混合した原料混合物を得ることができる。原料混合物を調製するときの温度は、一般的には室温(20℃から25℃)で原料混合物を準備することができる。
Step of Preparing a Raw Material Mixture When preparing a raw material mixture, the order of addition of each raw material may be such that a uniformly mixed raw material mixture can be easily obtained. For example, a uniformly mixed raw material mixture can be obtained by adding and dissolving an aluminum source in an alkali metal source that acts as a mineralizer at room temperature, then adding a silica source and stirring and mixing. The temperature at which the raw material mixture is prepared can generally be room temperature (20°C to 25°C).

結晶化させる工程
原料混合物は、70℃以上240℃以下の温度で加熱し結晶化させることができる。原料混合物に行う加熱を第1加熱とも称する。第1加熱は、原料混合物を静置させて行ってもよく、原料混合物を撹拌しながら行ってもよい。加熱温度は、80℃以上200℃以下の温度であってもよい。加熱時間は、5時間以上400時間以内であってもよく、48時間以上200時間以内であってもよく、72時間以上80時間以内であってもよい。加熱は、大気圧下で行っても良く、加圧下で行ってもよい。
Step of Crystallizing The raw material mixture can be crystallized by heating at a temperature of 70° C. or higher and 240° C. or lower. The heating performed on the raw material mixture is also referred to as first heating. The first heating may be performed by leaving the raw material mixture still, or may be performed while stirring the raw material mixture. The heating temperature may be 80°C or higher and 200°C or lower. The heating time may be 5 hours or more and 400 hours or less, 48 hours or more and 200 hours or less, or 72 hours or more and 80 hours or less. Heating may be performed under atmospheric pressure or under increased pressure.

原料混合物は、加熱前に、加熱温度よりも低い温度で一定時間静置し、熟成を行ってもよい。熟成は、結晶化させる際の加熱温度よりも低い温度で、一定時間同じ温度で反応混合物を保持することをいう。熟成温度は、室温(20℃から25℃)以上160℃以下の温度でもよく、熟成時間は、2時間以上160時間以内であってもよい。 Before heating, the raw material mixture may be allowed to stand for a certain period of time at a temperature lower than the heating temperature to age. Aging refers to holding the reaction mixture at the same temperature for a certain period of time at a temperature lower than the heating temperature during crystallization. The aging temperature may be from room temperature (20° C. to 25° C.) to 160° C., and the aging time may be from 2 hours to 160 hours.

加熱後、結晶化した粉末は、ろ過によって母液と分離し、水又は脱イオン水で洗浄し乾燥して、MSE型ゼオライトを得ることができる。得られたMSE型ゼオライトは、加熱して、結晶中に残存する有機物を除去する。結晶中に残存する有機物を除去するための加熱を第2加熱とも称する。第2加熱は、有機物が除去できる温度であればよく、500℃以上800℃以下の範囲で行うことが好ましい。また、得られたMSE型ゼオライトの骨格構造を維持するために、加熱温度まで、2時間以上かけて昇温することが好ましく、加熱温度まで昇温した後に加熱温度を維持する加熱時間は0.5時間以上3時間以内であることが好ましい。 After heating, the crystallized powder is separated from the mother liquor by filtration, washed with water or deionized water, and dried to obtain MSE type zeolite. The obtained MSE type zeolite is heated to remove organic substances remaining in the crystals. Heating for removing organic matter remaining in the crystal is also referred to as second heating. The second heating may be carried out at a temperature that can remove organic substances, and is preferably carried out at a temperature of 500°C or higher and 800°C or lower. In order to maintain the skeleton structure of the obtained MSE type zeolite, it is preferable to raise the temperature to the heating temperature over 2 hours or more, and the heating time to maintain the heating temperature after raising the temperature to the heating temperature is 0. It is preferable that the time is 5 hours or more and 3 hours or less.

得られたMSE型ゼオライトは、粉末X線回折装置を用いて測定することによってMSE型ゼオライトであることを確認することができる。粉末X線回折装置を用いたX線回折スペクトルにおいて、6.56±0.15°、6.8±0.15°、8.04±0.15°、19.38±0.15°、19.42±0.15°、21.68±0.15°、22.28±0.15°、22.32±0.15°、22.84±0.15°、27.5°±0.15°の回折角度(2θ)位置に回折ピークがあれば、MSE型ゼオライトであることが確認できる。 The obtained MSE type zeolite can be confirmed to be an MSE type zeolite by measuring it using a powder X-ray diffractometer. In the X-ray diffraction spectrum using a powder X-ray diffractometer, 6.56 ± 0.15°, 6.8 ± 0.15°, 8.04 ± 0.15°, 19.38 ± 0.15°, 19.42±0.15°, 21.68±0.15°, 22.28±0.15°, 22.32±0.15°, 22.84±0.15°, 27.5°± If there is a diffraction peak at a diffraction angle (2θ) of 0.15°, it can be confirmed that the zeolite is an MSE type zeolite.

EON型ゼオライトの製造方法
EON型ゼオライトは、シリカ源、アルミニウム源、アルカリ金属源、水及び必要に応じて有機構造規定剤(テンプレート)を含む原料混合物を準備する工程と、この原料混合物を加熱し結晶化させてのEON型ゼオライトを得る工程とを含む。
Method for producing EON type zeolite EON type zeolite is produced by preparing a raw material mixture containing a silica source, an aluminum source, an alkali metal source, water, and an organic structure directing agent (template) if necessary, and heating this raw material mixture. and a step of crystallizing to obtain EON type zeolite.

シリカ源、アルミニウム源及びアルカリ金属源としては、上述したMSE型ゼオライトの製造方法で用いたものと同じものを用いることができる。 As the silica source, aluminum source, and alkali metal source, the same sources as those used in the above-described method for producing MSE type zeolite can be used.

有機構造規定剤は、ビス(2-ヒドロキシエチル)ジメチルアンモニウムイオンを含むもの、及びトリス(2-ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムが挙げられる。有機構造規定剤は、塩化ビス(2-ヒドロキシエチル)ジメチルアンモニウムであってもよく、水酸化トリス(2-ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムであってもよい。 Examples of the organic structure directing agent include those containing bis(2-hydroxyethyl)dimethylammonium ion and tris(2-hydroxyethyl)methylammonium. The organic structure directing agent may be bis(2-hydroxyethyl)dimethylammonium chloride or tris(2-hydroxyethyl)methylammonium hydroxide.

原料混合物を準備する工程
原料混合物の準備は、上述したMSE型ゼオライトの製造方法と同様とすることができる。
Step of preparing raw material mixture The raw material mixture can be prepared in the same manner as the method for producing MSE type zeolite described above.

結晶化させる工程
原料混合物は、70℃以上240℃以下の温度で加熱し結晶化させることができる。原料混合物に行う加熱を第1加熱とも称する。第1加熱は、原料混合物を静置させて行ってもよく、原料混合物を撹拌しながら行ってもよい。加熱温度は、80℃以上200℃以下の温度であってもよい。加熱時間は、24時間以上400時間以内であってもよく、48時間以上200時間以内であってもよく、72時間以上170時間以内であってもよい。加熱は、大気圧下で行っても良く、加圧下で行ってもよい。
Step of Crystallizing The raw material mixture can be crystallized by heating at a temperature of 70° C. or higher and 240° C. or lower. The heating performed on the raw material mixture is also referred to as first heating. The first heating may be performed by leaving the raw material mixture still, or may be performed while stirring the raw material mixture. The heating temperature may be 80°C or higher and 200°C or lower. The heating time may be 24 hours or more and 400 hours or less, 48 hours or more and 200 hours or less, or 72 hours or more and 170 hours or less. Heating may be performed under atmospheric pressure or under increased pressure.

原料混合物は、加熱前に、加熱温度よりも低い温度で一定時間静置し、熟成を行ってもよい。熟成は、結晶化させる際の加熱温度よりも低い温度で、一定時間同じ温度で反応混合物を保持することをいう。熟成温度は、室温(20℃から25℃)以上80℃以下の温度でもよく、熟成時間は、2時間以上80時間以内であってもよい。 Before heating, the raw material mixture may be allowed to stand for a certain period of time at a temperature lower than the heating temperature to age. Aging refers to holding the reaction mixture at the same temperature for a certain period of time at a temperature lower than the heating temperature during crystallization. The aging temperature may be from room temperature (20° C. to 25° C.) to 80° C., and the aging time may be from 2 hours to 80 hours.

加熱後、結晶化した粉末は、ろ過によって母液と分離し、水又は脱イオン水で洗浄し乾燥して、EON型ゼオライトを得ることができる。有機構造規定剤を用いて合成した場合にEON型ゼオライトは、加熱して、結晶中に残存する有機物を除去する。結晶中に残存する有機物を除去するための加熱を第2加熱とも称する。第2加熱は、有機物が除去できる温度であればよく、500℃以上800℃以下の範囲で行うことが好ましい。また、得られたEON型ゼオライトの骨格構造を維持するために、加熱温度まで、2時間以上かけて昇温することが好ましく、加熱温度まで昇温した後に加熱温度を維持する加熱時間は0.5時間以上3時間以内であることが好ましい。 After heating, the crystallized powder is separated from the mother liquor by filtration, washed with water or deionized water, and dried to obtain EON type zeolite. EON type zeolite synthesized using an organic structure directing agent is heated to remove organic matter remaining in the crystal. Heating for removing organic matter remaining in the crystal is also referred to as second heating. The second heating may be carried out at a temperature that can remove organic substances, and is preferably carried out at a temperature of 500°C or higher and 800°C or lower. Further, in order to maintain the skeleton structure of the obtained EON type zeolite, it is preferable to raise the temperature to the heating temperature over 2 hours or more, and the heating time to maintain the heating temperature after raising the temperature to the heating temperature is 0. Preferably, the time is 5 hours or more and 3 hours or less.

得られたEON型ゼオライトは、粉末X線回折装置を用いて測定することによってEON型ゼオライトであることを確認することができる。粉末X線回折装置を用いたX線回折スペクトルにおいて、6.42±0.14°、9.66±0.15°、13.02±0.15°、13.38±0.15°、23.12±0.15°、25.44±0.15°、26.18±0.15°、27.56±0.15°、27.78±0.16°、28.06±0.17°の回折角度(2θ)位置に回折ピークがあれば、EON型ゼオライトであることが確認できる。 The obtained EON type zeolite can be confirmed to be an EON type zeolite by measuring it using a powder X-ray diffractometer. In the X-ray diffraction spectrum using a powder X-ray diffractometer, 6.42 ± 0.14°, 9.66 ± 0.15°, 13.02 ± 0.15°, 13.38 ± 0.15°, 23.12±0.15°, 25.44±0.15°, 26.18±0.15°, 27.56±0.15°, 27.78±0.16°, 28.06±0 If there is a diffraction peak at a diffraction angle (2θ) of .17°, it can be confirmed that it is EON type zeolite.

マルチポアゼオライトに金属を含有させる方法
マルチポアゼオライトは、液相イオン交換法、固相イオン交換法、含浸法により金属を含有させることができる。金属を含有させる態様としては、マルチポアゼオライトにイオン交換により金属を導入する態様や、マルチポアゼオライトの表面に帰属が酸化物の状態で修飾する態様などが挙げられる。液相イオン交換法は、周期表で3~12族に属する遷移金属、周期表で13族及び14族に属する両性金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の金属イオンからなる金属塩の溶液にマルチポアゼオライトを分散又は浸漬することによってイオン交換する方法である。固相イオン交換法は、マルチポアゼオライトと、周期表で3~12族に属する遷移金属、周期表で13族及び14族に属する両性金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の金属イオンを含む金属塩又は金属酸化物を混合し、還元雰囲気又は不活性雰囲気で例えば300℃以上800℃以下の温度で熱処理することによって、イオン交換する方法である。金属塩の種類としては、例えば酢酸金属塩、塩化金属塩、硫酸金属塩、硝酸金属塩等を挙げることができる。イオン交換処理後、イオン交換されたマルチポアゼオライトを洗浄し、例えば100℃から300℃で乾燥させた後、例えば400℃から1000℃で焼成して、Al上のイオン交換サイトがイオン交換されたマルチポアゼオライトを得ることができる。含浸法は、周期表で3~12族に属する遷移金属、周期表で13族及び14族に属する両性金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の金属イオンを含む金属塩又は金属酸化物の溶液にマルチポアゼオライトを浸漬し、例えば30℃以上200℃以下の温度で熱処理することによって乾燥させ、金属を含有させる方法である。乾燥させた後、例えば400℃から1000℃で焼成して、Al上のイオン交換サイトがイオン交換されたマルチポアゼオライトを得ることができる。金属塩の種類としては、例えば酢酸金属塩、塩化金属塩、硫酸金属塩、硝酸金属塩等を挙げることができる。含浸法としては、インシピエントウェットネス(incipientwetness)法、蒸発乾固法、ポアフィリング(pore-filling)法、スプレー法、平衡吸着法等が挙げられる。沈殿法としては、混錬法、沈着法等が挙げられる。マルチポアゼオライトに導入される特定の金属は、少なくとも一部が、小細孔のケージ(最大環が8員環以下であるケージ)、特に最大8員環のケージ又は最大6員環のケージに導入されることが好ましい。小細孔のケージに特定の金属を導入するため、焼成温度は450℃以上であることが好ましく、空気雰囲気下での焼成であってもよく、不活性雰囲気下又は0.1MPa以下の減圧下で焼成するのが望ましい。小細孔のケージに金属を導入することで、炭化水素を吸着する大細孔(10員環以上の環を有する細孔)、特に最大12員環のトンネル型(直線型)細孔及び最大10員環のケージ型細孔の容積を維持することができる。また特定の金属が炭化水素と直接作用しないことでゼオライト骨格に対し特定の金属が作用するため、特定の金属を含有したマルチポアゼオライトは炭化水素を高温まで吸着することができる。
Method for incorporating metal into multipore zeolite Metal can be incorporated into multipore zeolite by a liquid phase ion exchange method, a solid phase ion exchange method, or an impregnation method. Examples of methods for incorporating metals include methods in which the metal is introduced into the multipore zeolite by ion exchange, and methods in which the surface of the multipore zeolite is modified in the form of an oxide. The liquid phase ion exchange method uses at least one metal selected from the group consisting of transition metals belonging to Groups 3 to 12 of the periodic table, amphoteric metals belonging to Groups 13 and 14 of the periodic table, alkali metals, and alkaline earth metals. This is a method of ion exchange by dispersing or immersing multipore zeolite in a solution of metal salts consisting of metal ions. The solid phase ion exchange method uses multipore zeolites and transition metals selected from the group consisting of transition metals belonging to groups 3 to 12 of the periodic table, amphoteric metals belonging to groups 13 and 14 of the periodic table, alkali metals and alkaline earth metals. In this method, metal salts or metal oxides containing at least one type of metal ion are mixed, and the mixture is heat-treated in a reducing atmosphere or an inert atmosphere at a temperature of, for example, 300° C. or higher and 800° C. or lower, thereby performing ion exchange. Examples of the metal salt include metal acetate, metal chloride, metal sulfate, metal nitrate, and the like. After the ion-exchange treatment, the ion-exchanged multipore zeolite is washed, dried at, for example, 100°C to 300°C, and then calcined at, for example, 400°C to 1000°C, so that the ion-exchanged sites on Al are ion-exchanged. Multipore zeolite can be obtained. The impregnation method uses at least one metal ion selected from the group consisting of transition metals belonging to Groups 3 to 12 of the periodic table, amphoteric metals belonging to Groups 13 and 14 of the periodic table, alkali metals, and alkaline earth metals. In this method, a multipore zeolite is immersed in a solution of a metal salt or metal oxide containing the zeolite, and dried by heat treatment at a temperature of, for example, 30° C. or higher and 200° C. or lower, thereby incorporating the metal. After drying, it is calcined at, for example, 400° C. to 1000° C. to obtain a multipore zeolite in which the ion exchange sites on Al are ion-exchanged. Examples of the metal salt include metal acetate, metal chloride, metal sulfate, metal nitrate, and the like. Examples of the impregnation method include an incipient wetness method, an evaporation to dryness method, a pore-filling method, a spray method, an equilibrium adsorption method, and the like. Examples of the precipitation method include a kneading method and a deposition method. The specific metal introduced into the multi-pore zeolite is at least partially incorporated into small pore cages (cages whose largest ring is no more than 8-membered), particularly cages with up to 8-membered rings or cages with up to 6-membered rings. Preferably, it is introduced. In order to introduce a specific metal into the cage of small pores, the firing temperature is preferably 450°C or higher, and the firing may be performed in an air atmosphere, under an inert atmosphere or under reduced pressure of 0.1 MPa or less. It is preferable to bake it in By introducing metal into the cage of small pores, large pores (pores with 10-membered rings or more) that adsorb hydrocarbons, especially tunnel-type (linear) pores with up to 12-membered rings and The volume of the 10-membered ring cage-shaped pore can be maintained. Furthermore, since specific metals do not interact directly with hydrocarbons, but instead act on the zeolite skeleton, multipore zeolites containing specific metals can adsorb hydrocarbons up to high temperatures.

マルチポアゼオライトの小細孔のケージに特定の金属が導入されていることは、X線回折の測定によりゼオライトの格子定数の変化などにより間接的に確認することができる。また、マルチポアゼオライトにおいて、最大12員環のトンネル型(直線型)細孔及び最大10員環のケージ型細孔に導入されている特定の金属の含有量に対して、小細孔のケージ中に導入されている特定の金属の含有量は、モル比で、0.5より大きいことが好ましく、1.0以上であることがより好ましく、2.0以上であることがさらに好ましく、3.0以上であることが特に好ましい。最大12員環のトンネル型(直線型)細孔、最大10員環のケージ型細孔又は小細孔のケージ中の特定の金属の含有量は、X線回折装置等を用いた解析により得られる、骨格構造を形成するTO単位のT-O結合距離の変化や、骨格元素からの距離から間接的に求めることができる。 The introduction of a specific metal into the small pore cages of multipore zeolite can be indirectly confirmed by changes in the zeolite's lattice constant through X-ray diffraction measurements. In addition, in multi-pore zeolite, the cage of small pores is The content of the specific metal introduced therein is preferably larger than 0.5, more preferably 1.0 or more, even more preferably 2.0 or more, in terms of molar ratio. It is particularly preferable that it is .0 or more. The content of specific metals in tunnel-type (linear) pores with a maximum of 12-membered rings, cage-type pores with a maximum of 10-membered rings, or cages of small pores can be determined by analysis using an X-ray diffraction device, etc. It can be determined indirectly from the change in the TO bond distance of the TO 4 units forming the skeletal structure or the distance from the skeletal element.

マルチポアゼオライトにリン又は硫黄を含有させる方法
マルチポアゼオライトと、リンを含有する化合物又は硫黄を含有する化合物とを接触させて、リン又は硫黄をマルチポアゼオライトに含有させることができる。マルチポアゼオライトにリン又は硫黄を含有させる方法としては、蒸着法、含浸法、沈殿法、イオン交換法等が挙げられる。蒸着法としては、マルチポアゼオライトと、リンを含有する化合物又は硫黄を含有する化合物を容器に入れて、常温又は加熱してリン又は硫黄を蒸発させて、マルチポアゼオライトにリン又は硫黄を含有させる方法が挙げられる。含浸法としては、リンを含有する化合物又は硫黄を含有する化合物と溶媒とを混合した液体にマルチポアゼオライトを浸漬し、常圧又は減圧下で混合液を加熱乾燥させて、リン又は硫黄をマルチポアゼオライトに含有させる方法が挙げられる。ここで、リンを含有する化合物は、リンであってもよく、リンを含むイオンであってもよい。また、硫黄を含有する化合物は、硫黄であってもよく、硫黄を含むイオンであってもよい。含浸法としては、インシピエントウェットネス(incipientwetness)法、蒸発乾固法、ポアフィリング(pore-filling)法、スプレー法、平衡吸着法等が挙げられる。沈殿法としては、混錬法、沈着法等が挙げられる。
Method for incorporating phosphorus or sulfur into multi-pore zeolite Phosphorus or sulfur can be incorporated into multi-pore zeolite by bringing the multi-pore zeolite into contact with a phosphorus-containing compound or a sulfur-containing compound. Examples of methods for incorporating phosphorus or sulfur into multipore zeolite include vapor deposition methods, impregnation methods, precipitation methods, and ion exchange methods. For the vapor deposition method, multi-pore zeolite and a phosphorus-containing compound or sulfur-containing compound are placed in a container, and the phosphorus or sulfur is evaporated at room temperature or by heating, so that the multi-pore zeolite contains phosphorus or sulfur. There are several methods. In the impregnation method, multi-pore zeolite is immersed in a liquid mixture of a phosphorus-containing compound or a sulfur-containing compound and a solvent, and the mixed liquid is heated and dried under normal pressure or reduced pressure to impregnate phosphorus or sulfur. An example is a method of incorporating it into poiseolite. Here, the phosphorus-containing compound may be phosphorus or an ion containing phosphorus. Further, the sulfur-containing compound may be sulfur or an ion containing sulfur. Examples of the impregnation method include an incipient wetness method, an evaporation to dryness method, a pore-filling method, a spray method, an equilibrium adsorption method, and the like. Examples of the precipitation method include a kneading method and a deposition method.

蒸着法によりリンをマルチポアゼオライトに含有させる場合には、リンを含有する化合物として、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル等が挙げられる。沸点が低い点から、リン酸トリメチルが好ましい。含浸法によりリンをマルチポアゼオライトに含有させる場合には、リンを含有する化合物は水溶性であることが好ましく、例えばリン酸トリメチル、リン酸トリエチル、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、リン酸、リン酸二水素アンモニウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム等のリン酸二水素塩、リン酸水素二アンモニウム、リン酸水素二カリウム等のリン酸水素塩等が挙げられる。リン酸としては、オルトリン酸(HPO)、ピロリン酸(H)、トリリン酸(H10)、ポリリン酸、メタリン酸(HPO)、ウルトラリン酸等が挙げられる。乾燥が容易である点から、オルトリン酸等のリン酸、リン酸トリメチル、リン酸二水素アンモニウム又はリン酸水素二アンモニウムのリン酸アンモニウムが好ましい。リンを含有する化合物と混合する溶媒としては、例えば脱イオン水、エタノール、2-プロパノール、アセトン等の極性有機溶媒が挙げられる。取り扱い易く、乾燥しやすい点から脱イオン水、エタノールを用いることが好ましい。混合液の全体量100質量%に対して、リンを含有する化合物は、1質量%以上25質量%以下の範囲内であってもよく、2質量%以上20質量%以下の範囲内であってもよく、5質量%以上15質量%以下の範囲内であってもよい。含浸法によりマルチポアゼオライトにリンを含有する化合物を付着させる場合は、混合液中にマルチポアゼオライトを含浸する時間は、0.5時間以上2時間以内とすることができる。含浸後、リンを含有する化合物を含むマルチポアゼオライトを乾燥してもよく、乾燥温度は80℃以上200℃以下とすることができ、乾燥時間は0.5時間以上5時間以内とすることができる。また、乾燥時の圧力は、特に制限されず、大気圧(0.1MPa)であってもよく、0.1MPa以下の減圧下であってもよい。硫黄をマルチポアゼオライトに含有させる場合には、硫酸塩を用いることが好ましい。 When phosphorus is contained in the multipore zeolite by a vapor deposition method, examples of the phosphorus-containing compound include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, trimethyl phosphite, and triethyl phosphite. Trimethyl phosphate is preferred because of its low boiling point. When phosphorus is contained in multipore zeolite by an impregnation method, the phosphorus-containing compound is preferably water-soluble, such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, trimethyl phosphite, triethyl phosphite, phosphoric acid, etc. , dihydrogen phosphates such as ammonium dihydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, and hydrogen phosphates such as diammonium hydrogen phosphate and dipotassium hydrogen phosphate. Examples of phosphoric acid include orthophosphoric acid (H 3 PO 4 ), pyrophosphoric acid (H 4 P 2 O 7 ), triphosphoric acid (H 5 P 3 O 10 ), polyphosphoric acid, metaphosphoric acid (HPO 3 ), ultraphosphoric acid, etc. can be mentioned. From the viewpoint of easy drying, phosphoric acid such as orthophosphoric acid, trimethyl phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, or ammonium phosphate such as diammonium hydrogen phosphate is preferred. Examples of the solvent to be mixed with the phosphorus-containing compound include polar organic solvents such as deionized water, ethanol, 2-propanol, and acetone. It is preferable to use deionized water and ethanol because they are easy to handle and dry. The phosphorus-containing compound may be in the range of 1% by mass or more and 25% by mass or less, and may be in the range of 2% by mass or more and 20% by mass or less, with respect to 100% by mass of the total amount of the mixed liquid. It may be within the range of 5% by mass or more and 15% by mass or less. When a phosphorus-containing compound is attached to multipore zeolite by an impregnation method, the time for impregnating the multipore zeolite in the mixed liquid can be 0.5 hours or more and 2 hours or less. After impregnation, the multipore zeolite containing the phosphorus-containing compound may be dried, and the drying temperature may be 80°C or more and 200°C or less, and the drying time may be 0.5 hours or more and 5 hours or less. can. Further, the pressure during drying is not particularly limited, and may be atmospheric pressure (0.1 MPa) or may be under reduced pressure of 0.1 MPa or less. When incorporating sulfur into the multipore zeolite, it is preferable to use sulfate.

蒸着法又は含浸法によりマルチポアゼオライトにリン又は硫黄を含有する化合物を付着させた後、熱処理し、リン又は硫黄を含むマルチポアゼオライトを得る。熱処理温度は、マルチポアゼオライトの骨格構造を維持するため、200℃以上800℃以下の範囲内であることが好ましく、400℃以上700℃以下の範囲内であることがより好ましい。熱処理する雰囲気は、大気雰囲気、窒素等の不活性ガス雰囲気であってもよい。 After a compound containing phosphorus or sulfur is attached to multipore zeolite by a vapor deposition method or an impregnation method, it is heat-treated to obtain a multipore zeolite containing phosphorus or sulfur. The heat treatment temperature is preferably in the range of 200°C or more and 800°C or less, more preferably 400°C or more and 700°C or less, in order to maintain the skeletal structure of the multipore zeolite. The atmosphere for the heat treatment may be an air atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen.

特定の金属を含有するマルチポアゼオライトは、炭化水素吸着材として用いることができる。後述する排ガス浄化触媒において、炭化水素吸着部を構成する炭化水素吸着材は、特定の金属を含有するマルチポアゼオライトの他に、さらにBEA型(12員環のみのゼオライト)及びMTW型(12員環のみのゼオライト)などの非マルチポアゼオライトを含んでいてもよい。例えば、マルチポアゼオライトであるMSE型ゼオライトは、マルチポアゼオライトであるMOR型ゼオライト、非マルチポアゼオライトであるBEA型ゼオライト、非マルチポアゼオライトであるMTW型ゼオライトを含む場合がある。炭化水素吸着材は、特定の金属を含有するマルチポアゼオライト100質量%からなるものであってもよく、特定の金属を含有するマルチポアゼオライトの他に、例えばBEA型及びMTW型などの非マルチポアゼオライトを含む場合には、炭化水素吸着材100質量%中、特定の金属を含有するマルチポアゼオライトの含有量が50質量%以上99質量%以下の範囲内であることが好ましく、80質量%以上99質量%以下の範囲内であることがより好ましく、90質量%以上99質量%以下の範囲内であることがさらに好ましい。 Multipore zeolites containing certain metals can be used as hydrocarbon adsorbents. In the exhaust gas purification catalyst described below, the hydrocarbon adsorbent constituting the hydrocarbon adsorption section is not only multi-pore zeolite containing a specific metal, but also BEA type (zeolite with only 12-membered rings) and MTW type (12-membered ring zeolite). Non-multipore zeolites such as ring-only zeolites) may also be included. For example, MSE type zeolite, which is a multipore zeolite, may include MOR type zeolite, which is a multipore zeolite, BEA type zeolite, which is a non-multipore zeolite, and MTW type zeolite, which is a non-multipore zeolite. The hydrocarbon adsorbent may consist of 100% by mass of multipore zeolites containing specific metals, and in addition to multipore zeolites containing specific metals, non-multipore zeolites such as BEA type and MTW type may be used. When containing pore zeolite, the content of multipore zeolite containing a specific metal is preferably within the range of 50% by mass to 99% by mass, and 80% by mass in 100% by mass of the hydrocarbon adsorbent. It is more preferably in the range of 99% by mass or less, and even more preferably in the range of 90% by mass or more and 99% by mass or less.

特定の金属を含有するマルチポアゼオライトからなる炭化水素吸着材は、この炭化水素吸着材を含む炭化水素吸着部と、浄化触媒部とを組み合わせて排ガス浄化触媒に用いることができる。特定の金属元素を含有するマルチポアゼオライトからなる炭化水素吸着材は、この炭化水素吸着材を含む炭化水素吸着部用組成物を製造し、炭化水素吸着部を形成することができる。 A hydrocarbon adsorbent made of multi-pore zeolite containing a specific metal can be used as an exhaust gas purification catalyst by combining a hydrocarbon adsorption section containing this hydrocarbon adsorption material and a purification catalyst section. A hydrocarbon adsorption material made of multi-pore zeolite containing a specific metal element can be used to form a hydrocarbon adsorption part by producing a composition for a hydrocarbon adsorption part containing this hydrocarbon adsorption material.

排ガス浄化触媒
本発明の実施態様の第一例は、基材と、前記基材上に前記炭化水素吸着材を含む炭化水素吸着部と、前記炭化水素吸着部上に浄化触媒部と、を備えた、排ガス浄化触媒である。
Exhaust Gas Purification Catalyst A first example of the embodiment of the present invention includes a base material, a hydrocarbon adsorption section including the hydrocarbon adsorption material on the base material, and a purification catalyst section on the hydrocarbon adsorption section. It is also an exhaust gas purification catalyst.

図1及び図2は、排ガス浄化触媒10の一例を示す。図1は、セラミックス製の基材1を示し、基材1は、複数のセル1aと、セル1aを仕切る隔壁1bと有する。図2は、第一例の排ガス浄化触媒を切断した断面の一部を示し、排ガス浄化触媒10は、基材1と、基材1上に設けられ炭化水素吸着部2と、炭化水素吸着部2上に浄化触媒部3を備えている。図2中、符号30は、排ガス流路である。 1 and 2 show an example of an exhaust gas purification catalyst 10. FIG. 1 shows a base material 1 made of ceramics, and the base material 1 has a plurality of cells 1a and partition walls 1b that partition the cells 1a. FIG. 2 shows a part of a cross section of the exhaust gas purification catalyst of the first example. A purification catalyst section 3 is provided on the catalytic converter 2. In FIG. 2, reference numeral 30 is an exhaust gas flow path.

第一例の浄化触媒部3は、Rh及びPtのうち少なくとも1種を含み、Pdの含有量が0.1質量%以下である第1浄化触媒部3aと、Pd及びPtのうち少なくとも1種を含み、Rhの含有量が0.1質量%以下である第2浄化触媒部3bとを備え、第1浄化触媒部3aが、炭化水素吸着部2側に配置され、第1浄化触媒部3a上に第2浄化触媒部3bを備えていてもよい。 The purification catalyst section 3 of the first example includes a first purification catalyst section 3a that contains at least one kind of Rh and Pt and has a Pd content of 0.1% by mass or less, and a first purification catalyst section 3a that contains at least one kind of Rh and Pt, and a first purification catalyst section 3a that contains at least one kind of Pd and Pd. and a Rh content of 0.1% by mass or less, the first purification catalyst part 3a is disposed on the hydrocarbon adsorption part 2 side, and the first purification catalyst part 3a A second purification catalyst section 3b may be provided above.

第1浄化触媒部が、酸化セリウム-酸化ジルコニウム複合酸化物(CeO-ZrO)を含むことが好ましい。酸化セリウム-酸化ジルコニウム複合酸化物中のCeOの含有量は、好ましくは0質量%超30質量%以下、より好ましくは15質量%以上30質量%以下の範囲内である。第1浄化触媒部が、CeOの含有量が15質量%以上30質量%以下の範囲内である酸化セリウム-酸化ジルコニウムを含む場合、炭化水素吸着部から脱離した炭化水素を直接酸化できるため好ましい。 Preferably, the first purification catalyst section contains a cerium oxide-zirconium oxide composite oxide (CeO 2 -ZrO 2 ). The content of CeO 2 in the cerium oxide-zirconium oxide composite oxide is preferably more than 0% by mass and not more than 30% by mass, more preferably in the range of 15% by mass or more and not more than 30% by mass. When the first purification catalyst section contains cerium oxide-zirconium oxide with a CeO 2 content of 15% by mass or more and 30% by mass or less, hydrocarbons desorbed from the hydrocarbon adsorption section can be directly oxidized. preferable.

本発明の実施態様の第二例は、基材と、基材上に炭化水素吸着材と、Rh及びPtのうち少なくとも1種とを含み、Pdの含有量が0.1質量%以下である炭化水素吸着部と、炭化水素吸着部上にPd及びPtのうち少なくとも1種を含み、Rhの含有量が0.1質量%以下である浄化触媒部と、を備えた、排ガス浄化触媒である。 A second example of the embodiment of the present invention includes a base material, a hydrocarbon adsorbent on the base material, and at least one of Rh and Pt, and the content of Pd is 0.1% by mass or less. An exhaust gas purification catalyst comprising a hydrocarbon adsorption part and a purification catalyst part containing at least one of Pd and Pt on the hydrocarbon adsorption part and having an Rh content of 0.1% by mass or less. .

図3は、第二例の排ガス浄化触媒を切断した断面の一部を示し、排ガス浄化触媒10は、基材1と、基材1上に設けられ炭化水素吸着部2と、炭化水素吸着部2上に浄化触媒部3を備えている。図3中、符号30は、排ガス流路である。 FIG. 3 shows a part of a cross section of the second example of the exhaust gas purification catalyst, and the exhaust gas purification catalyst 10 includes a base material 1, a hydrocarbon adsorption section 2 provided on the base material 1, and a hydrocarbon adsorption section provided on the base material 1. A purification catalyst section 3 is provided on the catalytic converter 2. In FIG. 3, numeral 30 is an exhaust gas flow path.

以下、排ガス浄化触媒を構成する各部について、説明する。 Each part constituting the exhaust gas purification catalyst will be explained below.

基材
基材は、公知の排ガス触媒用基材を用いることができる。基材の材質としては、セラミックスや金属が挙げられる。セラミックス製基材としては、耐火性セラミックス材料が挙げられ、例えばコージェライト、炭化水素、ムライト、シリカ-アルミナ、アルミナ等が挙げられる。金属製基材としては、耐火性金属、例えばステンレス鋼等が挙げられる。また、基材の形状は、例えばハニカム形状の基材のように、基材内部に平行で微細な流通路となるセルを多数有する形状の基材を用いることができる。このような基材の形状としては、ウォールフロー型基材、フロースルー型基材等が挙げられる。
Base Material As the base material, a known exhaust gas catalyst base material can be used. Examples of the material of the base material include ceramics and metal. Examples of the ceramic base material include refractory ceramic materials such as cordierite, hydrocarbon, mullite, silica-alumina, and alumina. Examples of the metal base material include refractory metals such as stainless steel. Further, as for the shape of the base material, for example, a base material having a shape such as a honeycomb-shaped base material having a large number of parallel cells serving as fine flow paths inside the base material can be used. Examples of the shape of such a base material include a wall flow type base material and a flow-through type base material.

炭化水素吸着部
炭化水素吸着部は、前述の金属を含むマルチポアゼオライトを含む炭化水素吸着材又は前述の金属を含むマルチポアゼオライトからなる炭化水素吸着材と、アルミナ粒子、酸素吸放出材料、アルミナゾル、シリカゾル、ジルコニアゾルなどの無機酸化物を含むスラリー状の炭化水素吸着部用組成物を調製し、このスラリー状の炭化水素吸着部用組成物を基材に塗工し、必要に応じて乾燥させ、これを焼成して、炭化水素吸着部を形成することができる。酸素吸放出材料としては、セリア-ジルコニア複合酸化物などの無機酸化物が挙げられる。無機酸化物には希土類が含まれていても良い。炭化水素吸着部を形成するための炭化水素吸着部用組成物には、Rh及び/又はPtを含んでいてもよい。炭化水素吸着部用組成物に含まれる炭化水素吸着材が、マルチポアゼオライトのなかでもMSE型ゼオライトからなる炭化水素吸着材である場合、炭化水素吸着材の含有量は、炭化水素吸着部用組成物の固形分に対して、10質量%以上85質量%以下であることが好ましく、50質量%以上75質量%以下であることがより好ましく、60質量%以上70質量%以下であることがさらに好ましい。炭化水素吸着部にRh及び/又はPtが含まれる場合には、炭化水素吸着部に含まれるRh及びPtの合計の含有量は、炭化水素吸着部用組成物の固形分に対して、0.05質量%以上0.8質量%以下であることが好ましく、0.14質量%以上0.7質量%以下であることがより好ましく、0.2質量%以上0.5質量%以下であることがさらに好ましい。炭化水素吸着部にRh及び/又はPtが含まれていることによって、炭化水素吸着部内で脱離した炭化水素を効果的に浄化できる。
Hydrocarbon adsorption section The hydrocarbon adsorption section consists of a hydrocarbon adsorbent containing a multi-pore zeolite containing the above-mentioned metals or a hydrocarbon adsorption material consisting of a multi-pore zeolite containing the above-mentioned metals, alumina particles, an oxygen absorbing/releasing material, and an alumina sol. A slurry-like composition for a hydrocarbon adsorption part containing an inorganic oxide such as silica sol, zirconia sol, etc. is prepared, and this slurry-like composition for a hydrocarbon adsorption part is applied to a base material, and dried as necessary. The hydrocarbon adsorbing portion can be formed by baking this. Examples of the oxygen absorbing/releasing material include inorganic oxides such as ceria-zirconia composite oxide. The inorganic oxide may contain rare earth elements. The hydrocarbon adsorption part composition for forming the hydrocarbon adsorption part may contain Rh and/or Pt. When the hydrocarbon adsorbent contained in the composition for the hydrocarbon adsorption section is a hydrocarbon adsorption material made of MSE type zeolite among multipore zeolites, the content of the hydrocarbon adsorption material is equal to the composition for the hydrocarbon adsorption section. Based on the solid content of the product, it is preferably 10% by mass or more and 85% by mass or less, more preferably 50% by mass or more and 75% by mass or less, and further preferably 60% by mass or more and 70% by mass or less. preferable. When the hydrocarbon adsorption part contains Rh and/or Pt, the total content of Rh and Pt contained in the hydrocarbon adsorption part is 0.0% relative to the solid content of the composition for the hydrocarbon adsorption part. It is preferably 0.05% by mass or more and 0.8% by mass or less, more preferably 0.14% by mass or more and 0.7% by mass or less, and 0.2% by mass or more and 0.5% by mass or less. is even more preferable. By containing Rh and/or Pt in the hydrocarbon adsorption section, hydrocarbons desorbed within the hydrocarbon adsorption section can be effectively purified.

浄化触媒部は、スラリー状の浄化触媒部用組成物を調製し、このスラリー状の排ガス浄化触媒部用組成物を基材上に形成された炭化水素吸着部上に塗工し、必要に応じて乾燥させ、これを焼成して、浄化触媒部を形成することができる。スラリー状の浄化触媒部用組成物は、触媒活性成分となる元素、NOx吸蔵材、触媒担体、必要に応じて安定剤、バインダー、その他の成分、水を混合撹拌して製造することができる。バインダーとしては、無機系バインダー、例えばアルミナゾル等の水溶性溶液を使用することができる。排ガス浄化触媒が、酸化触媒層、NOx吸蔵層、還元触媒層の各層を含む場合には、各層を構成する排ガス浄化触媒部用組成物に、各層の触媒活性に必要な触媒活性元素を含む浄化触媒部用組成物を用いることができる。 For the purification catalyst part, prepare a slurry-like composition for the purification catalyst part, apply this slurry-like composition for the exhaust gas purification catalyst part on the hydrocarbon adsorption part formed on the base material, and apply it as necessary. The purification catalyst section can be formed by drying the catalyst and firing it. A slurry-like composition for a purification catalyst part can be produced by mixing and stirring an element serving as a catalytically active component, a NOx storage material, a catalyst carrier, a stabilizer as necessary, a binder, other components, and water. As the binder, an inorganic binder such as an aqueous solution such as alumina sol can be used. When the exhaust gas purification catalyst includes each layer of an oxidation catalyst layer, a NOx storage layer, and a reduction catalyst layer, the composition for the exhaust gas purification catalyst part constituting each layer contains a catalytically active element necessary for the catalytic activity of each layer. A composition for the catalyst part can be used.

浄化触媒部が、Rhを含む第1浄化触媒部と、Pdを含む第2浄化触媒部とを備え、第1浄化触媒部が、前記炭化水素吸着部側に配置され、第1浄化触媒部上に第2浄化触媒部を備える場合には、Rhを含む第1浄化触媒部用組成物及びPdを含む第2浄化触媒部用組成物を準備する。また、炭化水素吸着部が、前述の炭化水素吸着材とRhとを含む場合には、Pdを含む浄化触媒部用組成物を準備する。 The purification catalyst section includes a first purification catalyst section containing Rh and a second purification catalyst section containing Pd, the first purification catalyst section being disposed on the hydrocarbon adsorption section side and above the first purification catalyst section. In the case where a second purification catalyst part is provided, a composition for the first purification catalyst part containing Rh and a composition for the second purification catalyst part containing Pd are prepared. Furthermore, when the hydrocarbon adsorption section contains the above-mentioned hydrocarbon adsorption material and Rh, a composition for the purification catalyst section containing Pd is prepared.

第1浄化触媒部用組成物は、Rh及び/又はPtを含む。第1浄化触媒部用組成物中のRh及びPtの合計の含有量は、第1浄化触媒部用組成物の固形分に対して、0.1質量%以上1.8質量%以下であることが好ましく、0.2質量%以上1.2質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以上1.0質量%以下であることがさらに好ましい。
第1触媒部用組成物は、CeOの含有量が好ましくは0質量%超30質量%以下、より好ましくは15質量%以上30質量%以下の範囲内である酸化セリウム-酸化ジルコニウム複合酸化物(CeO-ZrO)を含むことが好ましい。本明細書において、CeOの含有量が15質量%以上30質量%の範囲内であり、CeOよりも多くのZrOを含有する酸化セリウム-酸化ジルコニウム複合酸化物を、「ZC複合酸化物」ともいう。第1触媒部用組成物中のZC複合酸化物の含有量は、第1浄化触媒部用組成物の固形分に対して、30質量%以上80質量%以下であることが好ましく、50質量%以上80質量%以下であることがより好ましく、55質量%以上75質量%以下であることがさらに好ましい。
第1浄化触媒部用組成物は、Rh及びPt以外の他の白金族金属を含んでいても良い。第1触媒部用組成物中の、Rh及びPt以外の他の白金族金属の含有量は、第1浄化触媒部用組成物に含まれる白金族金属の総量に対して、50質量%未満であることが好ましい。第1浄化触媒部用組成物には、実質的にPdを含まないことが好ましい。第1触媒部用組成物に実質的にPdを含まないとは、第1触媒部用組成物の固形分に対してPdが含まれる場合には、0.1質量未満であることをいい、第1触媒部用組成物の固形分に対してPdが0質量%であることが好ましい。白金族金属は、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、及びOsをいう。
The first purification catalyst composition contains Rh and/or Pt. The total content of Rh and Pt in the composition for the first purification catalyst part is 0.1% by mass or more and 1.8% by mass or less based on the solid content of the composition for the first purification catalyst part. It is preferably 0.2% by mass or more and 1.2% by mass or less, and even more preferably 0.5% by mass or more and 1.0% by mass or less.
The composition for the first catalyst part is a cerium oxide-zirconium oxide composite oxide having a CeO 2 content of preferably more than 0% by mass and 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or more and 30% by mass or less. (CeO 2 -ZrO 2 ) is preferably included. In this specification, a cerium oxide-zirconium oxide composite oxide in which the content of CeO 2 is in the range of 15% by mass or more and 30% by mass and contains more ZrO 2 than CeO 2 is referred to as "ZC composite oxide". ” is also called. The content of the ZC composite oxide in the composition for the first catalyst part is preferably 30% by mass or more and 80% by mass or less, and 50% by mass, based on the solid content of the composition for the first purification catalyst part. It is more preferably 80% by mass or less, and even more preferably 55% by mass or more and 75% by mass or less.
The composition for the first purification catalyst portion may contain a platinum group metal other than Rh and Pt. The content of platinum group metals other than Rh and Pt in the composition for the first catalyst part is less than 50% by mass with respect to the total amount of platinum group metals contained in the composition for the first purification catalyst part. It is preferable that there be. Preferably, the composition for the first purification catalyst section does not substantially contain Pd. "Substantially not containing Pd in the composition for the first catalyst section" means that when Pd is contained in the solid content of the composition for the first catalyst section, it is less than 0.1 mass, It is preferable that Pd be 0% by mass based on the solid content of the composition for the first catalyst part. Platinum group metals refer to Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, and Os.

第2浄化触媒部用組成物又は浄化触媒部用組成物は、Pd及び/又はPtを含む。第2浄化触媒部用組成物中のPd及びPtの合計の含有量は、第2浄化触媒部用組成物の固形分に対して、0.5質量%以上8.0質量%以下であることが好ましく、0.8質量%以上7.0質量%以下であることがより好ましく、1.5質量%以上3.5質量%以下であることがさらに好ましい。
第2浄化触媒部用組成物は、CeOの含有量が25質量%から55質量%の範囲内である酸化セリウム-酸化ジルコニウム複合酸化物(CeO-ZrO)を含むことが好ましい。本明細書において、CeOの含有量が25質量%から55質量%の範囲内であり、CeOよりも少ないZrOを含有する酸化セリウム-酸化ジルコニウム複合酸化物を、「CZ複合酸化物」ともいう。第2触媒部用組成物中のCZ複合酸化物の含有量は、第2浄化触媒部用組成物の固形分に対して、20質量%以上80質量%以下であることが好ましく、30質量%以上70質量%以下であることがより好ましく、40質量%以上60質量%以下であることがさらに好ましい。
第2浄化触媒部用組成物は、Pd及びPt以外の他の白金族金属を含んでいても良い。第2触媒部用組成物中の、Pd及びPt以外の他の白金族金属の含有量は、第2浄化触媒部用組成物に含まれる白金族金属の総量に対して、50質量%未満であることが好ましい。
第2浄化触媒部用組成物又は浄化触媒部用組成物は、実質的にRhを含まないことが好ましい。第2浄化触媒部用組成物に実質的にRhを含まないとは、第2浄化触媒部用組成物の固形分に対してRhが含まれる場合には、0.1質量%未満であることをいい、第2浄化触媒部用組成物の固形分に対してRhが0質量%であることが好ましい。
The composition for the second purification catalyst part or the composition for the purification catalyst part contains Pd and/or Pt. The total content of Pd and Pt in the composition for the second purification catalyst part shall be 0.5% by mass or more and 8.0% by mass or less based on the solid content of the composition for the second purification catalyst part. It is preferably 0.8% by mass or more and 7.0% by mass or less, and even more preferably 1.5% by mass or more and 3.5% by mass or less.
The composition for the second purification catalyst section preferably contains a cerium oxide-zirconium oxide composite oxide (CeO 2 -ZrO 2 ) having a CeO 2 content in the range of 25% by mass to 55% by mass. In this specification, a cerium oxide-zirconium oxide composite oxide in which the content of CeO 2 is within the range of 25% by mass to 55% by mass and contains less ZrO 2 than CeO 2 is referred to as a "CZ composite oxide". Also called. The content of the CZ composite oxide in the composition for the second purification catalyst part is preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less, and 30% by mass, based on the solid content of the composition for the second purification catalyst part. It is more preferably 70% by mass or less, and even more preferably 40% by mass or more and 60% by mass or less.
The composition for the second purification catalyst portion may contain a platinum group metal other than Pd and Pt. The content of platinum group metals other than Pd and Pt in the composition for the second purification catalyst part is less than 50% by mass with respect to the total amount of platinum group metals contained in the composition for the second purification catalyst part. It is preferable that there be.
It is preferable that the composition for the second purification catalyst part or the composition for the purification catalyst part does not substantially contain Rh. "Substantially not containing Rh in the composition for the second purification catalyst section" means that if Rh is contained in the solid content of the composition for the second purification catalyst section, it is less than 0.1% by mass. It is preferable that Rh is 0% by mass based on the solid content of the composition for the second purification catalyst part.

浄化触媒部用組成物、第1浄化部用組成物、又は、第2浄化触媒部用組成物は、任意の既知の手段により製造することができる。例えば、Rh、Pt又はPdの特定元素を含む化合物と、無機酸化物担体(例えば酸化セリウム-酸化ジルコニウム複合酸化物)とを接触させて、特定元素が担持された無機酸化物担体を得て、この無機酸化物担体を含む浄化触媒部用組成物としてもよい。特定元素を無機酸化物担体に付着させる方法としては、例えば蒸着法、含浸法、沈殿法、イオン交換法等が挙げられる。蒸着法としては、無機酸化物、特定元素を含む化合物を容器に入れて、常温又は加熱して前記元素を含む化合物を蒸発させて、無機酸化物に付着させる方法が挙げられる。含浸法としては、前記元素を含有する化合物と溶媒とを混合した液体に無機酸化物を浸漬し、常圧又は減圧下で混合液を加熱乾燥させて、前記元素を含む化合物を無機酸化物に付着させる方法が挙げられる。含浸法としては、インシピエントウェットネス(incipient wetness)法、蒸発乾固法、ポアフィリング(pore-filling)法、スプレー法、平衡吸着法等が挙げられる。沈殿法としては、混錬法、沈着法等が挙げられる。前記元素を含有する化合物を付着させたゼオライトは、例えば80℃以上150℃以下の温度で乾燥させてもよく、乾燥時間は、0.5時間以上5時間以内であり、乾燥時の圧力は、特に制限されず、大気圧(0.1MPa)であってもよく、0.1MPa以下の減圧下であってもよい。前記元素を付着させたゼオライトは、必要に応じて乾燥させ、さらに熱処理を行ってもよい。熱処理温度は、ゼオライトが有する細孔の欠損を防ぐために、200℃以上800℃以下の範囲であってもよく、400℃以上700℃以下の範囲であってもよい。 The composition for the purification catalyst part, the composition for the first purification part, or the composition for the second purification catalyst part can be produced by any known means. For example, a compound containing a specific element such as Rh, Pt or Pd is brought into contact with an inorganic oxide carrier (for example, a cerium oxide-zirconium oxide composite oxide) to obtain an inorganic oxide carrier on which the specific element is supported, A composition for a purification catalyst section containing this inorganic oxide carrier may also be used. Examples of the method for attaching the specific element to the inorganic oxide carrier include a vapor deposition method, an impregnation method, a precipitation method, and an ion exchange method. Examples of the vapor deposition method include a method in which an inorganic oxide or a compound containing a specific element is placed in a container, and the compound containing the element is evaporated at room temperature or heated to adhere to the inorganic oxide. In the impregnation method, an inorganic oxide is immersed in a liquid mixture of a compound containing the above element and a solvent, and the mixed liquid is heated and dried under normal pressure or reduced pressure to convert the compound containing the above element into the inorganic oxide. An example of this method is to attach it. Examples of the impregnation method include an incipient wetness method, an evaporation to dryness method, a pore-filling method, a spray method, an equilibrium adsorption method, and the like. Examples of the precipitation method include a kneading method and a deposition method. The zeolite to which the compound containing the above element is attached may be dried at a temperature of, for example, 80° C. or higher and 150° C. or lower, the drying time is 0.5 hours or more and 5 hours or less, and the pressure during drying is: There is no particular restriction, and the pressure may be atmospheric pressure (0.1 MPa) or may be under reduced pressure of 0.1 MPa or less. The zeolite to which the above elements have been attached may be dried and further subjected to heat treatment, if necessary. The heat treatment temperature may be in the range of 200°C or more and 800°C or less, or may be in the range of 400°C or more and 700°C or less, in order to prevent damage to the pores of the zeolite.

浄化触媒部が、Rh及びPtのうち少なくとも1種を含む第1浄化触媒部と、Pd及びPtのうち少なくとも1種を含む第2浄化触媒部とを備える第一例の排ガス浄化触媒の場合、基材上に形成された炭化水素吸着部上に、第1浄化触媒部用組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させ、これを焼成して、第1浄化触媒部を形成することができる。次いで、第1浄化触媒部上に、第2浄化触媒部用組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させ、これを焼成して、第2浄化触媒部を形成することができる。第1浄化触媒部及び第2浄化触媒部は、排ガス浄化触媒を切断した断面を、電子線マイクロアナライザー(EPMA:Electron Probe Micro Analyzer)によって定量分析を行い判別することができる。第1浄化触媒部は、含まれている白金族金属が主にRh及びPtであり、Pdは実質的に含まれていない。第1浄化触媒部は、排ガス浄化触媒を切断した断面をEPMAによって定量分析した場合に、第1触媒部用組成物の固形分100質量%に対して、Pdの含有量が0.1質量%以下である部位をいう。第2浄化触媒部は、含まれている白金族金属が主にPd及びPtであり、Rhは実質的に含まれていない。第2浄化触媒部は、排ガス浄化触媒を切断した断面をEPMAによって定量分析した場合に、第2触媒部用組成物の固形分100質量%に対して、Rhの含有量が0.1質量%以下である部位をいう。 In the case of the exhaust gas purification catalyst of the first example, the purification catalyst section includes a first purification catalyst section containing at least one kind of Rh and Pt, and a second purification catalyst section containing at least one kind of Pd and Pt, A first purification catalyst part composition may be applied on the hydrocarbon adsorption part formed on the base material, dried if necessary, and fired to form the first purification catalyst part. can. Next, a second purification catalyst part composition can be applied onto the first purification catalyst part, dried if necessary, and fired to form a second purification catalyst part. The first purification catalyst section and the second purification catalyst section can be determined by quantitatively analyzing a cross section of the exhaust gas purification catalyst using an electron probe micro analyzer (EPMA). The platinum group metals contained in the first purification catalyst portion are mainly Rh and Pt, and Pd is not substantially contained. The first purification catalyst part has a Pd content of 0.1% by mass relative to 100% by mass of the solid content of the composition for the first catalyst part when a cross section of the exhaust gas purification catalyst is quantitatively analyzed by EPMA. Refers to parts that are: The platinum group metals contained in the second purification catalyst portion are mainly Pd and Pt, and substantially no Rh is contained. In the second purification catalyst part, when a cross section of the exhaust gas purification catalyst was quantitatively analyzed by EPMA, the Rh content was 0.1% by mass based on 100% by mass of the solid content of the composition for the second catalyst part. Refers to parts that are:

炭化水素吸着部が炭化水素吸着材とRhとを含む、第二例の排ガス浄化触媒の場合、基材上に形成された炭化水素吸着部上に、Pdを含む浄化触媒用組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させ、これを焼成して、浄化触媒部を形成することができる。浄化触媒部は、排ガス浄化触媒を切断した断面を、電子線マイクロアナライザー(EPMA:Electron Probe Micro Analyzer)によって定量分析を行い判別することができる。浄化触媒部は、含まれている白金族金属が主にPd及びPtであり、Rhは実質的に含まれていない。浄化触媒部は、排ガス浄化触媒を切断した断面をEPMAによって定量分析した場合に、浄化触媒部用組成物の固形分100質量%に対して、Rhが0.1質量%以下である部位をいう。 In the case of the second example of the exhaust gas purification catalyst in which the hydrocarbon adsorption part includes a hydrocarbon adsorbent and Rh, a purification catalyst composition containing Pd is coated on the hydrocarbon adsorption part formed on the base material. Then, if necessary, it can be dried and fired to form a purification catalyst section. The purification catalyst section can be determined by quantitatively analyzing a cross section of the exhaust gas purification catalyst using an electron probe micro analyzer (EPMA). The platinum group metals contained in the purification catalyst portion are mainly Pd and Pt, and substantially no Rh is contained. The purification catalyst part refers to a part where Rh is 0.1% by mass or less based on 100% by mass of the solid content of the composition for the purification catalyst part, when a cross section of the exhaust gas purification catalyst is quantitatively analyzed by EPMA. .

排ガス浄化触媒は、選択触媒還元(SCR)システムに用いることもできる。選択触媒還元(SCR)は、アンモニア又は尿素などの窒素化合物又は炭化水素と反応させることにより、NOxをNに還元することができる。 Exhaust gas purification catalysts can also be used in selective catalytic reduction (SCR) systems. Selective catalytic reduction (SCR) can reduce NOx to N2 by reacting with nitrogen compounds or hydrocarbons such as ammonia or urea.

排ガス浄化触媒は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の燃料を動力源とする内燃機関の排気ガスの浄化に用いることができ、比較的高い温度まで炭化水素を吸着し貯蔵することができ、炭化水素の除去性能、NOxの還元性能を向上することができる。 Exhaust gas purification catalysts can be used to purify the exhaust gas of internal combustion engines powered by fuel, such as gasoline engines and diesel engines, and can adsorb and store hydrocarbons up to relatively high temperatures. The removal performance and NOx reduction performance can be improved.

排ガス浄化システム
前述の排ガス浄化触媒を用いた排ガス浄化システムについて説明する。
図4から6は、本発明の第一例から第三例の排ガス浄化システムを示す。
Exhaust Gas Purification System An exhaust gas purification system using the above-mentioned exhaust gas purification catalyst will be explained.
4 to 6 show exhaust gas purification systems of first to third examples of the present invention.

第一例の排ガス浄化システム100は、図4に示すように、内燃機関20と、内燃機関に接続された排ガス流路30内の上流側に設けられた第1排ガス浄化触媒40と、排ガス流路30内において、第1排ガス浄化触媒40よりも排ガス流れ方向の下流側に設けられた第2排ガス浄化触媒10とを、備える。第2排ガス浄化触媒10は、前述の本発明の第一例又は第二例の排ガス浄化触媒10である。第2排ガス浄化触媒10が、第1排ガス浄化触媒よりも排ガス流路30内の下流側に設けられていると、内燃機関10から排出された1000℃程度の比較的高い温度の排ガスが、第1排ガス浄化触媒40を通過して、排ガスの温度が低下するため、第2排ガス浄化触媒の炭化水素吸着部に含まれるマルチポアゼオライトの熱による劣化を抑制でき、炭化水素吸着部の炭化水素の吸着能を維持することができる。前述の排ガス浄化触媒である第2排ガス浄化触媒10は、白金族の含有割合が、第2排ガス浄化触媒の体積に対して、0.1g/L以上3.0g/L以下の範囲内である。前述の排ガス浄化触媒である第2排ガス浄化触媒10中の白金族金属の含有割合が、第2排ガス浄化触媒の体積に対して、0.1g/L以上3.0g/L以下の範囲内であると脱離した炭化水素をより効率的に浄化できる。なお、図4では、排ガス浄化触媒が、第1排ガス浄化触媒40及び第2排ガス浄化触媒10の2つである例を示したが、排ガス浄化触媒は3つ以上であってもよい。例えば、第2排ガス浄化触媒10よりも排ガス流れ方向の下流側に、その他の排ガス浄化触媒が設けられていてもよい。第2排ガス浄化触媒10よりも下流側に設けられるその他の排ガス浄化触媒としては、前述の本発明の第一例又は第二例の排ガス浄化触媒10であってもよいし、それ以外の排ガス浄化触媒であってもよい。その他の排ガス浄化触媒に用いる基材の形状としては、ウォールフロー型基材、フロースルー型基材などを適宜用いることができる。 As shown in FIG. 4, the exhaust gas purification system 100 of the first example includes an internal combustion engine 20, a first exhaust gas purification catalyst 40 provided upstream in an exhaust gas flow path 30 connected to the internal combustion engine, and an exhaust gas flow A second exhaust gas purification catalyst 10 is provided in the passage 30 on the downstream side of the first exhaust gas purification catalyst 40 in the exhaust gas flow direction. The second exhaust gas purification catalyst 10 is the exhaust gas purification catalyst 10 of the first or second example of the present invention described above. When the second exhaust gas purification catalyst 10 is provided downstream in the exhaust gas flow path 30 than the first exhaust gas purification catalyst, the exhaust gas at a relatively high temperature of about 1000° C. discharged from the internal combustion engine 10 is Since the temperature of the exhaust gas decreases after passing through the first exhaust gas purification catalyst 40, it is possible to suppress the deterioration of the multipore zeolite contained in the hydrocarbon adsorption section of the second exhaust gas purification catalyst due to heat, and the Adsorption ability can be maintained. The second exhaust gas purification catalyst 10, which is the aforementioned exhaust gas purification catalyst, has a platinum group content within a range of 0.1 g/L or more and 3.0 g/L or less based on the volume of the second exhaust gas purification catalyst. . The content ratio of the platinum group metal in the second exhaust gas purification catalyst 10, which is the aforementioned exhaust gas purification catalyst, is within the range of 0.1 g/L or more and 3.0 g/L or less with respect to the volume of the second exhaust gas purification catalyst. If there is, the desorbed hydrocarbons can be purified more efficiently. Although FIG. 4 shows an example in which there are two exhaust gas purification catalysts, the first exhaust gas purification catalyst 40 and the second exhaust gas purification catalyst 10, there may be three or more exhaust gas purification catalysts. For example, another exhaust gas purification catalyst may be provided downstream of the second exhaust gas purification catalyst 10 in the exhaust gas flow direction. Other exhaust gas purification catalysts provided downstream of the second exhaust gas purification catalyst 10 may be the exhaust gas purification catalyst 10 of the first or second example of the present invention described above, or other exhaust gas purification catalysts may be used. It may also be a catalyst. Other shapes of the base material used in the exhaust gas purification catalyst include a wall flow type base material, a flow-through type base material, etc. as appropriate.

第二例の排ガス浄化システム200は、図5に示すように、内燃機関20と、内燃機関に接続された排ガス流路30内に設けられた単一の排ガス浄化触媒10と、を備え、排ガス浄化触媒10が前述の本発明の排ガス浄化触媒である。本発明の第二例の排ガス浄化システム200は、炭化水素の除去性能が高い本発明の排ガス浄化触媒10を備えるため、排気量が比較的少ない内燃機関に適用する場合に、排ガスの浄化性能を十分なものとしながら、排ガス浄化触媒10の数を単一とすることができるため、高い浄化性能と低いコストとを両立させることができる。 As shown in FIG. 5, the exhaust gas purification system 200 of the second example includes an internal combustion engine 20 and a single exhaust gas purification catalyst 10 provided in an exhaust gas passage 30 connected to the internal combustion engine. The purification catalyst 10 is the aforementioned exhaust gas purification catalyst of the present invention. Since the exhaust gas purification system 200 of the second example of the present invention includes the exhaust gas purification catalyst 10 of the present invention which has high hydrocarbon removal performance, the exhaust gas purification system 200 has high exhaust gas purification performance when applied to an internal combustion engine with a relatively small displacement. Since the number of exhaust gas purification catalysts 10 can be set to one while being sufficient, it is possible to achieve both high purification performance and low cost.

第三例の排ガス浄化システム300は、図6に示すように、内燃機関20と、内燃機関に接続された排ガス流路30内に複数の排ガス浄化触媒10、50、60と、を備え、複数の排ガス浄化触媒10、50、60のうち、排ガス流れ方向の最も上流側に配置された第1排ガス浄化触媒10が前述の本発明の排ガス浄化触媒である。図6に示す第三例の排ガス浄化システム300においては、最上流排ガス浄化触媒10、第2排ガス浄化触媒50、第3排ガス浄化触媒60の3つの排ガス浄化触媒を排ガス流路30内に備えた例を示している。排ガス浄化システム300は、排ガス流路30内に2つ以上の排ガス浄化触媒を備えていればよく、排ガス浄化触媒の数は限定されない。本発明の第三例の排ガス浄化システム300は、排ガス流路30内に複数の排ガス浄化触媒を備え、最も上流側に配置された第1排ガス浄化触媒10が、本発明の排ガス浄化触媒であり、脱離した炭化水素を下流の排ガス浄化触媒でより効率的に浄化することができる。 As shown in FIG. 6, the exhaust gas purification system 300 of the third example includes an internal combustion engine 20 and a plurality of exhaust gas purification catalysts 10, 50, 60 in an exhaust gas passage 30 connected to the internal combustion engine. Among the exhaust gas purification catalysts 10, 50, and 60, the first exhaust gas purification catalyst 10 disposed on the most upstream side in the exhaust gas flow direction is the exhaust gas purification catalyst of the present invention described above. In the exhaust gas purification system 300 of the third example shown in FIG. An example is shown. The exhaust gas purification system 300 only needs to include two or more exhaust gas purification catalysts in the exhaust gas flow path 30, and the number of exhaust gas purification catalysts is not limited. The exhaust gas purification system 300 of the third example of the present invention includes a plurality of exhaust gas purification catalysts in the exhaust gas flow path 30, and the first exhaust gas purification catalyst 10 disposed on the most upstream side is the exhaust gas purification catalyst of the present invention. , the desorbed hydrocarbons can be purified more efficiently by the downstream exhaust gas purification catalyst.

排ガスを処理するための方法
本発明の実施形態の一例の排ガスを処理するための方法は、炭化水素を含む燃焼排ガスと、本発明の実施形態の排ガス浄化用触媒とを接触させて、炭化水素を前記排ガス浄化用触媒に吸着させた後、200℃以上の温度で前記排気ガス浄化用触媒から炭化水素を脱離させることを含む。
Method for Treating Exhaust Gas A method for treating exhaust gas according to an embodiment of the present invention includes bringing a combustion exhaust gas containing hydrocarbons into contact with an exhaust gas purification catalyst according to an embodiment of the present invention, to remove hydrocarbons. The method includes adsorbing hydrocarbons on the exhaust gas purification catalyst and then desorbing the hydrocarbons from the exhaust gas purification catalyst at a temperature of 200° C. or higher.

以下、本発明を実施例及び比較例に基づいてさらに詳述する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further explained in detail based on Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to these examples.

MSE型ゼオライトの製造
脱イオン水(純水)、水酸化カリウム、水酸化アルミニウム、ヨウ化N,N,N’,N’-テトラアルキルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジニウム、及び、コロイド状シリカ(LUDOX(登録商標)HS-40、シグマアルドリッチ・ジャパン株式会社製)を準備し、これらを混合して、各原料のモル比が以下の組成となる原料組成物を得た。
SiO/Al=20
K/Si=0.38
ヨウ化N,N,N’,N’-テトラアルキルビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3:5,6-ジピロリジニウム/Si=0.1
O/Si=30
Production of MSE type zeolite Deionized water (pure water), potassium hydroxide, aluminum hydroxide, N,N,N',N'-tetraalkylbicyclo[2.2.2]oct-7-ene-2 iodide , 3:5,6-dipyrrolidinium, and colloidal silica (LUDOX (registered trademark) HS-40, manufactured by Sigma-Aldrich Japan Co., Ltd.) were prepared and mixed, so that the molar ratio of each raw material was as follows. A raw material composition was obtained.
SiO 2 /Al 2 O 3 =20
K/Si=0.38
N,N,N',N'-tetraalkylbicyclo[2.2.2]oct-7-ene-2,3:5,6-dipyrrolidinium iodide/Si=0.1
H2O /Si=30

得られた原料組成物を密閉容器に充填し、静置した状態で、160℃で16日間加熱し結晶化させた。結晶化後の原料組成物を固液分離し、脱イオン水で洗浄し、結晶を回収した。得られた結晶を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、600℃で1時間熱処理して、MSE型ゼオライトを得た。得られたゼオライトがMSE型であることは、粉末X線回折装置を用いて測定することによって確認した。粉末X線回折装置を用いたX線回折スペクトルにおいて、上述した回折角度(2θ)位置に回折ピークがあれば、MSE型ゼオライトであることが確認できる。X線回折スペクトルにおける回折ピークの回折角度(2θ)位置は、国際ゼオライト学会によって公開されているX線回折スペクトルの回折ピークの回折角度(2θ)位置と同じである。図7に、得られたMSE型ゼオライトのX線回折スペクトルを示す。
得られたMSE型ゼオライトは、各成分のモル比が以下のようになる組成を有していた。
SiO/Al=20
The obtained raw material composition was filled into a closed container, left standing, and heated at 160° C. for 16 days to crystallize it. The raw material composition after crystallization was subjected to solid-liquid separation, washed with deionized water, and crystals were collected. The obtained crystals were dried at 100°C for 8 hours and heat treated at 600°C for 1 hour in the air to obtain MSE type zeolite. It was confirmed that the obtained zeolite was of the MSE type by measurement using a powder X-ray diffractometer. In the X-ray diffraction spectrum using a powder X-ray diffractometer, if there is a diffraction peak at the above-mentioned diffraction angle (2θ) position, it can be confirmed that the zeolite is MSE type zeolite. The diffraction angle (2θ) position of the diffraction peak in the X-ray diffraction spectrum is the same as the diffraction angle (2θ) position of the diffraction peak in the X-ray diffraction spectrum published by the International Zeolite Society. FIG. 7 shows the X-ray diffraction spectrum of the obtained MSE type zeolite.
The obtained MSE type zeolite had a composition in which the molar ratio of each component was as follows.
SiO 2 /Al 2 O 3 =20

EON型ゼオライトの製造
脱イオン水(純水)、水酸化ナトリウム、アルミン酸ナトリウム、及び、3号ケイ酸ソーダを準備し、これらを混合して、各原料のモル比が以下の組成となる原料組成物を得た。
SiO/Al=10
Na/Si=0.44
O/Si=20
Production of EON-type zeolite Prepare deionized water (pure water), sodium hydroxide, sodium aluminate, and No. 3 sodium silicate, and mix them to produce raw materials with the following molar ratio of each raw material. A composition was obtained.
SiO2 / Al2O3 = 10
Na/Si=0.44
H2O /Si=20

得られた原料組成物を密閉容器に充填し、静置した状態で、150℃で7日間加熱し結晶化させた。結晶化後の原料組成物を固液分離し、脱イオン水で洗浄し、結晶を回収した。得られた結晶を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、600℃で1時間熱処理して、EON型ゼオライトを得た。得られたゼオライトがEON型であることは、粉末X線回折装置を用いて測定することによって確認した。粉末X線回折装置を用いたX線回折スペクトルにおいて、上述した回折角度(2θ)位置に回折ピークがあれば、EON型ゼオライトであることが確認できる。X線回折スペクトルにおける回折ピークの回折角度(2θ)位置は、国際ゼオライト学会によって公開されているX線回折スペクトルの回折ピークの回折角度(2θ)位置と同じである。図8に、得られたEON型ゼオライトのX線回折スペクトルを示す。
得られたEON型ゼオライトは、各成分のモル比が以下のようになる組成を有していた。
SiO/Al=7.6
Na/Al=0.95
The obtained raw material composition was filled into a closed container, left standing, and heated at 150° C. for 7 days to crystallize it. The raw material composition after crystallization was subjected to solid-liquid separation, washed with deionized water, and crystals were collected. The obtained crystals were dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 600° C. for 1 hour in an air atmosphere to obtain EON type zeolite. It was confirmed that the obtained zeolite was of the EON type by measurement using a powder X-ray diffractometer. In the X-ray diffraction spectrum using a powder X-ray diffractometer, if there is a diffraction peak at the above-mentioned diffraction angle (2θ) position, it can be confirmed that the zeolite is an EON type zeolite. The diffraction angle (2θ) position of the diffraction peak in the X-ray diffraction spectrum is the same as the diffraction angle (2θ) position of the diffraction peak in the X-ray diffraction spectrum published by the International Zeolite Society. FIG. 8 shows the X-ray diffraction spectrum of the obtained EON type zeolite.
The obtained EON type zeolite had a composition in which the molar ratio of each component was as follows.
SiO 2 /Al 2 O 3 =7.6
Na/Al=0.95

実施例1
炭化水素吸着材の製造
得られたMSE型ゼオライト1gを80℃の1mol/Lの塩化アンモニウム水溶液10gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、NH型のMSE型ゼオライトを得た。得られたNH型のMSE型ゼオライト1gを60℃の0.25mol/Lの酢酸銅(II)水溶液100gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Cuイオン交換MSE型ゼオライトを得た。得られたCuイオン交換MSE型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=20
Cu/Al=0.75
Example 1
Production of hydrocarbon adsorbent 1 g of the obtained MSE type zeolite was immersed in 10 g of 1 mol/L ammonium chloride aqueous solution at 80°C, separated into solid and liquid, and washed with deionized water to obtain NH 4 type MSE type zeolite. Ta. 1 g of the obtained NH 4 type MSE type zeolite was immersed in 100 g of a 0.25 mol/L copper acetate aqueous solution at 60° C., solid-liquid separation was performed, and the wet powder was recovered by washing with deionized water. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cu ion-exchanged MSE type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The obtained Cu ion exchange MSE type zeolite was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =20
Cu/Al=0.75

実施例2
得られたMSE型ゼオライト1gを80℃の1mol/Lの塩化アンモニウム水溶液10gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、NH型のMSE型ゼオライトを得た。得られたNH型のMSE型ゼオライト1gを0.25mol/Lの塩化セシウム水溶液100gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、湿潤状態のCs型のMSE型ゼオライトを得た。得られたCsを含有するMSE型ゼオライト100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Csイオン交換MSE型ゼオライトを得た。MSE型ゼオライトは、Cs及びHでイオン交換されていた。得られたCsを含むMSE型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=20
Cs/Al=0.22
Example 2
1 g of the obtained MSE type zeolite was immersed in 10 g of 1 mol/L ammonium chloride aqueous solution at 80°C, solid-liquid separation was performed, and washed with deionized water to obtain an NH 4 type MSE type zeolite. 1 g of the obtained NH4 type MSE type zeolite was immersed in 100 g of a 0.25 mol/L cesium chloride aqueous solution, solid-liquid separation was performed, and washed with deionized water to obtain a Cs type MSE type zeolite in a wet state. . The obtained Cs-containing MSE type zeolite was dried at 100°C for 8 hours and heat treated at 550°C for 3 hours in the air. As a result, a Cs ion-exchanged MSE type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The MSE type zeolite was ion-exchanged with Cs and H. The obtained MSE type zeolite containing Cs was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =20
Cs/Al=0.22

実施例3
得られたEON型ゼオライト1gを60℃の1mol/Lの塩化アンモニウム水溶液10gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、NH型のEON型ゼオライトを得た。得られたNH型のEON型ゼオライト1gを60℃の1mol/Lの硫酸2.5gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、H型のEON型ゼオライトを得た。得られたH型のEON型ゼオライト1gを0.50mol/Lの酢酸銅(II)水溶液10gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Cuイオン交換EON型ゼオライトを得た。得られたCuイオン交換EON型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=20
Cu/Al=0.5
Example 3
1 g of the obtained EON type zeolite was immersed in 10 g of 1 mol/L ammonium chloride aqueous solution at 60°C, solid-liquid separation was performed, and washed with deionized water to obtain an NH 4 type EON type zeolite. 1 g of the obtained NH4 type EON type zeolite was immersed in 2.5 g of 1 mol/L sulfuric acid at 60°C, separated into solid and liquid, and washed with deionized water to obtain H type EON type zeolite. 1 g of the obtained H-type EON-type zeolite was immersed in 10 g of a 0.50 mol/L copper (II) acetate aqueous solution, separated into solid and liquid, washed with deionized water, and a wet powder was collected. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cu ion-exchanged EON type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The obtained Cu ion-exchanged EON type zeolite was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO2 / Al2O3 = 20
Cu/Al=0.5

実施例4
上述した実施例3で得られたH型のEON型ゼオライトの湿潤粉末1gを60℃の0.30mol/Lの炭酸セシウム水溶液5.0gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Csイオン交換EON型ゼオライトを得た。得られたCsイオン交換EON型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=13
Cs/Al=0.25
Example 4
1 g of wet powder of H-type EON-type zeolite obtained in Example 3 described above was immersed in 5.0 g of a 0.30 mol/L cesium carbonate aqueous solution at 60°C, separated into solid and liquid, and washed with deionized water. , a wet powder was collected. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cs ion-exchanged EON type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The obtained Cs ion exchange EON type zeolite was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO2 / Al2O3 = 13
Cs/Al=0.25

比較例1
市販のH型BEA型ゼオライト(SiO/Alモル比=37)1gを60℃の酢酸銅(II)水溶液5gに懸濁し、蒸発乾固により湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Cuを含むBEA型ゼオライトを得た。得られたCuを含むBEA型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=37
Cu/Al=0.88
Comparative example 1
1 g of commercially available H-type BEA-type zeolite (SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio = 37) was suspended in 5 g of copper (II) acetate aqueous solution at 60° C., and a wet powder was recovered by evaporation to dryness. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cu-containing BEA type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The obtained BEA type zeolite containing Cu was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =37
Cu/Al=0.88

比較例2
BEA型ゼオライト(SiO/Alモル比=37)1gを60℃の0.1mol/Lの塩化アンモニウム水溶液10gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、NH型のBEA型ゼオライトを得た。得られたNH型のBEA型ゼオライト1gを60℃の0.05mol/Lの酢酸セシウム水溶液30gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Csを含むBEA型ゼオライトを得た。MSE型ゼオライトは、Cs及びHでイオン交換されていた。得られたCsを含むBEA型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=37
Cs/Al=0.18
Comparative example 2
1 g of BEA type zeolite (SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio = 37) was immersed in 10 g of 0.1 mol/L ammonium chloride aqueous solution at 60°C, separated into solid and liquid, washed with deionized water, and converted into NH 4 type zeolite. BEA type zeolite was obtained. 1 g of the obtained NH 4 type BEA type zeolite was immersed in 30 g of a 0.05 mol/L cesium acetate aqueous solution at 60° C., separated into solid and liquid, washed with deionized water, and a wet powder was collected. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cs-containing BEA type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The MSE type zeolite was ion-exchanged with Cs and H. The obtained BEA type zeolite containing Cs was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =37
Cs/Al=0.18

比較例3
BEA型ゼオライトに代えて、MFI型ゼオライト(SiO/Alモル比=39)を用いた以外は、比較例3と同様にして、Csを含むMFI型ゼオライトを得た。MSE型ゼオライトは、Cs及びHでイオン交換されていた。Csを含むMFI型ゼオライトの組成は下記のモル比のとおりであった。得られたCsを含むMFI型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=39
Cs/Al=0.17
Comparative example 3
An MFI type zeolite containing Cs was obtained in the same manner as in Comparative Example 3, except that MFI type zeolite (SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio = 39) was used instead of BEA type zeolite. The MSE type zeolite was ion-exchanged with Cs and H. The composition of the MFI type zeolite containing Cs was as follows in the molar ratio. The obtained MFI type zeolite containing Cs was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =39
Cs/Al=0.17

比較例4
上述した実施例1で得られたNH型のMSE型ゼオライトの湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理し、そのまま炭化水素吸着材とした。
Comparative example 4
The wet powder of the NH 4 type MSE type zeolite obtained in Example 1 described above was dried at 100°C for 8 hours, heat-treated at 550°C for 3 hours in the air, and used as a hydrocarbon adsorbent as it was.

測定試料の調製
原料組成物又は各ゼオライトを、直径30mmの塩化ビニル管に充填し、圧縮成形して測定試料を調製した。
Preparation of measurement sample The raw material composition or each zeolite was filled into a vinyl chloride tube with a diameter of 30 mm, and compression molded to prepare a measurement sample.

SiO/Alモル比
走査型蛍光X線分析装置(ZSX PrimusII、リガク社製)を用いて、元素分析により測定試料中のSi量及びAl量を測定し、測定したSi量及びAl量からSiO/Al比を算出した。
SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio The Si amount and Al amount in the measurement sample were measured by elemental analysis using a scanning fluorescent X-ray analyzer (ZSX Primus II, manufactured by Rigaku Corporation), and the measured Si amount and Al amount were determined by elemental analysis. The SiO 2 /Al 2 O 3 ratio was calculated from the amount.

Cu/Al比
上述の走査型蛍光X線分析装置を用いて、元素分析により測定試料中のCu量及びAl量を測定し、Cu量及びCu/Alを算出した。表1において、Cu量は金属の含有割合として、Cu/Alは金属/Al比としてそれぞれ記載した。
Cu/Al Ratio The amount of Cu and the amount of Al in the measurement sample were measured by elemental analysis using the above-mentioned scanning fluorescent X-ray analyzer, and the amount of Cu and Cu/Al were calculated. In Table 1, the amount of Cu is described as the metal content ratio, and the Cu/Al is described as the metal/Al ratio.

Cs/Al比
上述の走査型蛍光X線分析装置を用いて、元素分析により測定試料中のCs量及びAl量を測定し、Cs/Alを算出した。表1において、Cs量は金属の含有割合として、Cs/Alは金属/Al比としてそれぞれ記載した。
Cs/Al Ratio Using the above-mentioned scanning fluorescent X-ray analyzer, the amount of Cs and the amount of Al in the measurement sample were measured by elemental analysis, and Cs/Al was calculated. In Table 1, the Cs amount is described as the metal content ratio, and the Cs/Al is described as the metal/Al ratio.

トルエンの脱離量/吸着量
実施例及び比較例の各炭化水素吸着材について、昇温反応法により50℃から500℃までトルエンを流通しながら加熱し、トルエンの吸着温度、脱離温度、吸着量及び脱離量を測定した。
具体的には、各炭化水素吸着材の測定試料0.1gを流通反応装置の石英製反応管に充填し、流通反応装置として固定床流通式反応装置を用いて、トルエン71ppmを含む評価用ガスを1L/分で流通させながら、昇温反応法により50℃から500℃まで20℃/分の昇温速度で昇温させ、トルエンを吸着・脱離させた。ゼオライトに対するトルエンの吸着脱離の測定には、トルエンの流通量に対して、下流の検出器(VMS-1000F、株式会社島津製作所製)の検出量の減少を吸着量及び浄化量とした。炭化水素吸着材への流通量以上の値が検出される領域は吸着炭化水素が脱離している。50℃以上200℃未満で吸着したトルエンの合計モル量ZDに対する200℃以下で炭化水素吸着材から脱離した合計モル量ZDの割合(ZD/ZD×100)を、トルエンの脱離量/吸着量とした。結果を表1に示す。
測定条件
評価用ガス:トルエン71ppm、残部が窒素(N)である。
Desorption amount/adsorption amount of toluene Each of the hydrocarbon adsorbents of Examples and Comparative Examples was heated from 50°C to 500°C by a temperature raising reaction method while flowing toluene, and the adsorption temperature, desorption temperature, and adsorption temperature of toluene were measured. The amount and amount of desorption were measured.
Specifically, 0.1 g of a measurement sample of each hydrocarbon adsorbent was filled into a quartz reaction tube of a flow reactor, and a fixed bed flow reactor was used as the flow reactor to prepare an evaluation gas containing 71 ppm of toluene. While flowing at a rate of 1 L/min, the temperature was raised from 50°C to 500°C at a rate of 20°C/min using a temperature rising reaction method, and toluene was adsorbed and desorbed. To measure the adsorption and desorption of toluene on zeolite, the decrease in the amount detected by a downstream detector (VMS-1000F, manufactured by Shimadzu Corporation) with respect to the flow rate of toluene was used as the adsorption amount and purification amount. In areas where a value greater than the flow rate to the hydrocarbon adsorbent is detected, adsorbed hydrocarbons have been desorbed. The ratio of the total molar amount ZD 2 desorbed from the hydrocarbon adsorbent at 200° C. or lower to the total molar amount ZD 1 of toluene adsorbed at 50° C. or higher and lower than 200° C. (ZD 2 /ZD 1 × 100) is calculated as the ratio of toluene desorption. It was defined as the amount of separation/amount of adsorption. The results are shown in Table 1.
Gas for evaluation of measurement conditions: 71 ppm of toluene, the balance being nitrogen (N 2 ).

熱処理
実施例1,2,4及び比較例1~4の各炭化水素吸着材に対して、下記条件で熱処理を施した。
(1)温度:850℃
(2)時間:25時間
(3)雰囲気:10体積%の水蒸気(HO)を含む雰囲気、水入りタンクから水蒸気を気化させて、温度により飽和水蒸気圧を調整し、10体積%の水蒸気を含む大気雰囲気とする。
(4)モデルガス流通モード:下記(5)のモデルガス3L/分で80秒、Air(空気)3L/分で20秒を交互に流通させる。
(5)モデルガス:C、O及びNの合計が3L/分であり、Cが70mL/分、Oが70mL/分、残部が窒素(N)である。
Heat Treatment Each of the hydrocarbon adsorbents of Examples 1, 2, and 4 and Comparative Examples 1 to 4 was heat treated under the following conditions.
(1) Temperature: 850℃
(2) Time: 25 hours (3) Atmosphere: Atmosphere containing 10 volume % water vapor (H 2 O), vaporize water vapor from a water tank, adjust the saturated water vapor pressure depending on the temperature, and create 10 volume % water vapor. The atmosphere shall be one containing:
(4) Model gas distribution mode: The model gas in (5) below is alternately circulated at 3 L/min for 80 seconds and Air at 3 L/min for 20 seconds.
(5) Model gas: The total of C 3 H 6 , O 2 and N 2 is 3 L/min, C 3 H 6 is 70 mL/min, O 2 is 70 mL/min, and the balance is nitrogen (N 2 ). .

X線回折スペクトルのピーク強度比
実施例1、2、4及び比較例1~4の熱処理前後の炭化水素吸着材について、X線回折装置(型番:MiniFlex600、リガク社製)を用いて測定し、熱処理前後のX線回折スペクトルのピーク強度比を下記式により求めた。ピーク強度比を求めるための回折ピークの回折角度(2θ)位置は、それぞれ、MSE型ゼオライトは2θ=21.7°付近の最強ピーク、BEA型ゼオライトは2θ=22.4°付近の最強ピーク、MFI型ゼオライトは2θ=22.9°付近の最強ピーク、EON型ゼオライトは2θ=25.6°付近の最強ピークとした。求めたピーク強度比が高いほど、ゼオライトが熱処理後も結晶構造を維持していることを示している。
ピーク強度比(%)=(熱処理後のピーク強度/熱処理前のピーク強度)×100
Peak intensity ratio of X-ray diffraction spectrum The hydrocarbon adsorbents of Examples 1, 2, 4 and Comparative Examples 1 to 4 before and after heat treatment were measured using an X-ray diffraction device (model number: MiniFlex600, manufactured by Rigaku Corporation), The peak intensity ratio of the X-ray diffraction spectra before and after the heat treatment was determined using the following formula. The diffraction angle (2θ) position of the diffraction peak for determining the peak intensity ratio is the strongest peak near 2θ = 21.7° for MSE type zeolite, the strongest peak near 2θ = 22.4° for BEA type zeolite, The MFI type zeolite had the strongest peak around 2θ = 22.9°, and the EON type zeolite had the strongest peak around 2θ = 25.6°. The higher the calculated peak intensity ratio, the more the zeolite maintains its crystal structure even after heat treatment.
Peak intensity ratio (%) = (Peak intensity after heat treatment/Peak intensity before heat treatment) x 100

Figure 0007450727000001
Figure 0007450727000001

表1に示すように、実施例1から4(特定の金属を含有するマルチポアゼオライト)の炭化水素吸着材は、比較例2から4のゼオライトと比較して、トルエンの脱離量/吸着量が低い値であり、すなわち吸着量に対して脱離量が少ないものであり、200℃程度の温度までトルエンを貯蔵することができ、200℃以上の比較的高い温度で炭化水素吸着材からトルエンを脱離させることができることが確認できた。また、実施例1,2,4の炭化水素吸着材は、比較例1のゼオライトと比較して、X線回折スペクトルのピーク強度比が高く、熱処理後でも結晶が維持されて耐熱性に優れることが確認された。なお、ゼオライトは、一般的に、骨格密度(単位体積当たりのSi及びAlの合計量)が低く、導入した金属量が多いほど、耐熱性が低下する。これに対して、マルチポアゼオライトであるMSE型ゼオライト又はEON型ゼオライトは、骨格密度がBEA型ゼオライト、MFI型ゼオライトと比較して高いため、より耐熱性に優れると考えられる。実施例3の炭化水素吸着材は、ピーク強度比を測定していないが、少なくとも比較例1のBEA型ゼオライトよりもピーク強度比の値が高いと考えられる。実施例3と比較例1とを比較すると、金属量が同じであるものの、骨格密度は高いためである。 As shown in Table 1, the hydrocarbon adsorbents of Examples 1 to 4 (multipore zeolites containing specific metals) have a higher desorption/adsorption amount of toluene than zeolites of Comparative Examples 2 to 4. has a low value, that is, the amount of desorption is small compared to the amount of adsorption, and toluene can be stored up to a temperature of about 200°C, and toluene can be removed from the hydrocarbon adsorbent at a relatively high temperature of 200°C or higher. It was confirmed that it was possible to remove the In addition, the hydrocarbon adsorbents of Examples 1, 2, and 4 have a higher peak intensity ratio in their X-ray diffraction spectra than the zeolite of Comparative Example 1, and their crystals are maintained even after heat treatment, indicating that they have excellent heat resistance. was confirmed. Note that zeolite generally has a low skeleton density (total amount of Si and Al per unit volume), and the greater the amount of metal introduced, the lower the heat resistance. On the other hand, MSE type zeolite or EON type zeolite, which are multipore zeolites, have a higher skeletal density than BEA type zeolite and MFI type zeolite, and therefore are considered to have better heat resistance. Although the peak intensity ratio of the hydrocarbon adsorbent of Example 3 was not measured, it is thought that the value of the peak intensity ratio is at least higher than that of the BEA type zeolite of Comparative Example 1. This is because when comparing Example 3 and Comparative Example 1, although the metal content is the same, the skeleton density is high.

実施例5
得られたMSE型ゼオライト1gを80℃の1mol/Lの塩化アンモニウム水溶液10gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、NH型のMSE型ゼオライトを得た。得られたNH型のMSE型ゼオライト1gを60℃の0.05mol/Lの酢酸銅(II)水溶液9.5gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Cuイオン交換MSE型ゼオライトを得た。得られたCuイオン交換MSE型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=20
Cu/Al=0.19
Example 5
1 g of the obtained MSE type zeolite was immersed in 10 g of 1 mol/L ammonium chloride aqueous solution at 80°C, solid-liquid separation was performed, and washed with deionized water to obtain an NH 4 type MSE type zeolite. 1 g of the obtained NH4 type MSE type zeolite was immersed in 9.5 g of 0.05 mol/L copper (II) acetate aqueous solution at 60°C, separated into solid and liquid, washed with deionized water, and the wet powder was collected. did. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cu ion-exchanged MSE type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The obtained Cu ion exchange MSE type zeolite was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =20
Cu/Al=0.19

実施例6
実施例5と同様にしてNH型のMSE型ゼオライトを得た。得られたNH型のMSE型ゼオライト1gを60℃の0.05mol/Lの酢酸銅(II)水溶液6gに浸漬したこと以外は、実施例5と同様にして、Cuイオン交換MSE型ゼオライトを得た。得られたCuイオン交換MSE型の組成は下記の通りであった。得られたCuイオン交換MSE型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=20
Cu/Al=0.15
Example 6
An NH4 type MSE type zeolite was obtained in the same manner as in Example 5. Cu ion exchange MSE type zeolite was prepared in the same manner as in Example 5, except that 1 g of the obtained NH4 type MSE type zeolite was immersed in 6 g of 0.05 mol/L copper (II) acetate aqueous solution at 60°C. Obtained. The composition of the obtained Cu ion exchange MSE type was as follows. The obtained Cu ion exchange MSE type zeolite was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =20
Cu/Al=0.15

実施例7
実施例5と同様にしてNH型のMSE型ゼオライトを得た。得られたNH型のMSE型ゼオライト1gを0.05mol/Lの炭酸セシウム水溶液5.3gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Csイオン交換MSE型ゼオライトを得た。MSE型ゼオライトは、Cs及びHでイオン交換されていた。得られたCsを含むMSE型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=20
Cs/Al=0.07
Example 7
An NH4 type MSE type zeolite was obtained in the same manner as in Example 5. 1 g of the obtained NH 4 type MSE type zeolite was immersed in 5.3 g of a 0.05 mol/L cesium carbonate aqueous solution, solid-liquid separation was performed, and the wet powder was recovered by washing with deionized water. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cs ion-exchanged MSE type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The MSE type zeolite was ion-exchanged with Cs and H. The obtained MSE type zeolite containing Cs was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =20
Cs/Al=0.07

実施例8
実施例5と同様にしてNH型のMSE型ゼオライトを得た。得られたNH型のMSE型ゼオライト1gを80℃の0.1mol/Lの硫酸10gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、H型のMSE型ゼオライトを得た。得られたH型のMSE型ゼオライト1gを0.2mol/Lの酢酸銅(II)水溶液1gに含侵し、湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Cuイオン交換MSE型ゼオライトを得た。得られたCuイオン交換MSE型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=22
Cu/Al=0.21
Example 8
An NH4 type MSE type zeolite was obtained in the same manner as in Example 5. 1 g of the obtained NH 4 type MSE type zeolite was immersed in 10 g of 0.1 mol/L sulfuric acid at 80°C, separated into solid and liquid, and washed with deionized water to obtain an H type MSE type zeolite. 1 g of the obtained H-type MSE type zeolite was impregnated with 1 g of a 0.2 mol/L copper (II) acetate aqueous solution, and a wet powder was collected. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cu ion-exchanged MSE type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The obtained Cu ion exchange MSE type zeolite was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =22
Cu/Al=0.21

実施例9
実施例5と同様にしてNH型のMSE型ゼオライトを得た。得られたNH型のMSE型ゼオライト1gを80℃の1mol/Lの硫酸10gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、H型のMSE型ゼオライトを得た。得られたH型のMSE型ゼオライト1gを0.2mol/Lの酢酸銅(II)水溶液1gに含侵し、湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Cuイオン交換MSE型ゼオライトを得た。得られたCuイオン交換MSE型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=58
Cu/Al=0.50
Example 9
An NH4 type MSE type zeolite was obtained in the same manner as in Example 5. 1 g of the obtained NH 4 type MSE type zeolite was immersed in 10 g of 1 mol/L sulfuric acid at 80°C, separated into solid and liquid, and washed with deionized water to obtain an H type MSE type zeolite. 1 g of the obtained H-type MSE type zeolite was impregnated with 1 g of a 0.2 mol/L copper (II) acetate aqueous solution, and a wet powder was collected. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cu ion-exchanged MSE type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The obtained Cu ion exchange MSE type zeolite was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =58
Cu/Al=0.50

実施例10
実施例5と同様にしてNH型のMSE型ゼオライトを得た。得られたNH型のMSE型ゼオライト1gを80℃の3mol/Lの硫酸10gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、H型のMSE型ゼオライトを得た。得られたH型のMSE型ゼオライト1gを0.2mol/Lの酢酸銅(II)水溶液1gに含侵し、湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Cuイオン交換MSE型ゼオライトを得た。得られたCuイオン交換MSE型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=76
Cu/Al=0.70
Example 10
An NH4 type MSE type zeolite was obtained in the same manner as in Example 5. 1 g of the obtained NH4 type MSE type zeolite was immersed in 10 g of 3 mol/L sulfuric acid at 80°C, solid-liquid separation was performed, and washed with deionized water to obtain an H type MSE type zeolite. 1 g of the obtained H-type MSE type zeolite was impregnated with 1 g of a 0.2 mol/L copper (II) acetate aqueous solution, and a wet powder was collected. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cu ion-exchanged MSE type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The obtained Cu ion exchange MSE type zeolite was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO2 / Al2O3 = 76
Cu/Al=0.70

実施例11
実施例5と同様にしてNH型のMSE型ゼオライトを得た。得られたNH型のMSE型ゼオライト1gを80℃の5mol/Lの硫酸10gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、H型のMSE型ゼオライトを得た。得られたH型のMSE型ゼオライト1gを0.2mol/Lの酢酸銅(II)水溶液1gに含侵し、湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Cuイオン交換MSE型ゼオライトを得た。得られたCuイオン交換MSE型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=181
Cu/Al=1.65
Example 11
An NH4 type MSE type zeolite was obtained in the same manner as in Example 5. 1 g of the obtained NH 4 type MSE type zeolite was immersed in 10 g of 5 mol/L sulfuric acid at 80°C, separated into solid and liquid, and washed with deionized water to obtain an H type MSE type zeolite. 1 g of the obtained H-type MSE type zeolite was impregnated with 1 g of a 0.2 mol/L copper (II) acetate aqueous solution, and a wet powder was collected. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cu ion-exchanged MSE type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The obtained Cu ion exchange MSE type zeolite was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =181
Cu/Al=1.65

実施例12
得られたMSE型ゼオライト1gを100℃の6mol/Lの硫酸6.7gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、H型のMSE型ゼオライトを得た。得られたH型のMSE型ゼオライト1gを0.05mol/Lの酢酸銅(II)水溶液5.8gに懸濁し、蒸発乾固により湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Cuイオン交換MSE型ゼオライトを得た。得られたCuイオン交換MSE型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=200
Cu/Al=2.09
Example 12
1 g of the obtained MSE type zeolite was immersed in 6.7 g of 6 mol/L sulfuric acid at 100°C, separated into solid and liquid, and washed with deionized water to obtain H type MSE type zeolite. 1 g of the obtained H-type MSE type zeolite was suspended in 5.8 g of a 0.05 mol/L copper (II) acetate aqueous solution, and a wet powder was recovered by evaporation to dryness. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cu ion-exchanged MSE type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The obtained Cu ion exchange MSE type zeolite was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO2 / Al2O3 = 200
Cu/Al=2.09

実施例13
得られたMSE型ゼオライト1gを100℃の6mol/Lの硫酸6.7gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、H型のMSE型ゼオライトを得た。得られたH型のMSE型ゼオライト1gを0.03mol/Lの硝酸ガリウム(III)かつ0.015mol/Lの硝酸白金の混合水溶液5.2gになるように懸濁し、蒸発乾固により湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Ga及びPtを含むMSE型ゼオライトを得た。Ga及びPtを含むMSE型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=200
Ga/Al=1.74
Pt/Al=0.42
Example 13
1 g of the obtained MSE type zeolite was immersed in 6.7 g of 6 mol/L sulfuric acid at 100°C, separated into solid and liquid, and washed with deionized water to obtain H type MSE type zeolite. 1 g of the obtained H-type MSE type zeolite was suspended in a mixed aqueous solution of 0.03 mol/L gallium (III) nitrate and 0.015 mol/L platinum nitrate to a total of 5.2 g, and evaporated to dryness to form a wet powder. was recovered. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, an MSE type zeolite containing Ga and Pt having a composition with the following molar ratio was obtained. MSE type zeolite containing Ga and Pt was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO2 / Al2O3 = 200
Ga/Al=1.74
Pt/Al=0.42

実施例14
得られたMSE型ゼオライト1gを100℃の6mol/Lの硫酸6.7gに浸漬し、固液分離し、脱イオン水で洗浄し、H型のMSE型ゼオライトを得た。得られたH型のMSE型ゼオライト1gを0.05mol/Lの酢酸スズ(II)水溶液11gに懸濁し、蒸発乾固により湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Snを含むMSE型ゼオライトを得た。得られたSnを含むMSE型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=200
Sn/Al=0.93
Example 14
1 g of the obtained MSE type zeolite was immersed in 6.7 g of 6 mol/L sulfuric acid at 100°C, separated into solid and liquid, and washed with deionized water to obtain H type MSE type zeolite. 1 g of the obtained H-type MSE type zeolite was suspended in 11 g of a 0.05 mol/L tin (II) acetate aqueous solution, and a wet powder was recovered by evaporation to dryness. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, an Sn-containing MSE type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The obtained Sn-containing MSE type zeolite was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =200
Sn/Al=0.93

比較例5
市販のH型BEA型ゼオライト(SiO/Alモル比=37)1gを0.05mol/Lの酢酸銅(II)水溶液5gに懸濁し、蒸発乾固により湿潤粉末を回収した。得られた湿潤粉末を100℃で8時間乾燥し、大気雰囲気中、550℃で3時間熱処理した。これにより、下記のモル比の組成を有する、Cuを含むBEA型ゼオライトを得た。得られたCuを含むBEA型ゼオライトを炭化水素吸着材とした。
SiO/Al=37
Cu/Al=0.37
Comparative example 5
1 g of commercially available H-type BEA-type zeolite (SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio = 37) was suspended in 5 g of a 0.05 mol/L copper (II) acetate aqueous solution, and a wet powder was recovered by evaporation to dryness. The obtained wet powder was dried at 100° C. for 8 hours and heat treated at 550° C. for 3 hours in an air atmosphere. As a result, a Cu-containing BEA type zeolite having a composition with the following molar ratio was obtained. The obtained BEA type zeolite containing Cu was used as a hydrocarbon adsorbent.
SiO 2 /Al 2 O 3 =37
Cu/Al=0.37

実施例5~14及び比較例5の各炭化水素吸着材について、実施例1~4及び比較例と同様にして、測定試料、SiO/Alモル比の測定、Cu/Al比の測定、及びCs/Al比の測定を行った。 Regarding each hydrocarbon adsorbent of Examples 5 to 14 and Comparative Example 5, measurement samples, measurement of SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio, and measurement of Cu/Al ratio were carried out in the same manner as in Examples 1 to 4 and Comparative Example. and the Cs/Al ratio.

Ga/Al比及びPt/Al比
上述の走査型蛍光X線分析装置を用いて、元素分析により測定試料中のGa量、Pt量及びAl量を測定し、Ga/Al及びPt/Alを算出した。実施例13においては、それぞれ、Ga量は1.9質量%、Pt量は1.3質量%、Ga/Alは1.74、Pt/Alは0.42であった。表2において、Ga量及びPt量の合計を金属の含有割合として、Ga/Al及びPt/Alの合計を金属/Al比としてそれぞれ記載した。
Ga/Al ratio and Pt/Al ratio Measure the amount of Ga, Pt, and Al in the measurement sample by elemental analysis using the above-mentioned scanning fluorescent X-ray analyzer, and calculate Ga/Al and Pt/Al. did. In Example 13, the Ga amount was 1.9% by mass, the Pt amount was 1.3% by mass, Ga/Al was 1.74, and Pt/Al was 0.42. In Table 2, the sum of the amount of Ga and the amount of Pt is shown as the metal content ratio, and the sum of Ga/Al and Pt/Al is shown as the metal/Al ratio.

Sn/Al比
上述の走査型蛍光X線分析装置を用いて、元素分析により測定試料中のSn量及びAl量を測定し、Sn/Alを算出した。表2において、Sn量は金属の含有割合として、Sn/Alは金属/Al比としてそれぞれ記載した。
Sn/Al Ratio Using the above-mentioned scanning type fluorescent X-ray analyzer, the amount of Sn and the amount of Al in the measurement sample were measured by elemental analysis, and Sn/Al was calculated. In Table 2, the amount of Sn is described as the metal content ratio, and the Sn/Al is described as the metal/Al ratio.

トルエンの脱離量/吸着量
実施例5~14及び比較例5の各炭化水素吸着材について、昇温反応法により50℃から500℃までトルエン及び水を流通しながら加熱し、トルエンの吸着温度、脱離温度、吸着量及び脱離量を測定した。
具体的には、各炭化水素吸着材の測定試料0.1gを流通反応装置の石英製反応管に充填し、流通反応装置として固定床流通式反応装置)を用いて、トルエン71ppmを含み、10体積%の水蒸気を含む大気雰囲気とした評価用ガスを1L/分で流通させながら、昇温反応法により50℃から500℃まで20℃/分の昇温速度で昇温させ、トルエンを吸着・脱離させた。ゼオライトに対するトルエンの吸着脱離の測定には、トルエンの流通量に対して、下流の検出器(VMS-1000F、株式会社島津製作所製)の検出量の減少を吸着量及び浄化量とした。炭化水素吸着材への流通量以上の値が検出される領域は吸着炭化水素が脱離している。50℃以上170℃未満で吸着したトルエンの合計モル量ZDに対する170℃以下で炭化水素吸着材から脱離した合計モル量ZDの割合(ZD/ZD×100)を、トルエンの脱離量/吸着量とした。結果を表2に示す。
水の存在下でのトルエン吸脱着挙動は、吸着・脱離・再吸着が生じることで複雑になり、SiO/Al比、金属量及び金属種によって吸着・脱離・再吸着挙動が異なるものとなるため、吸着・脱離のみで比較できる温度である170℃を基準に評価を行った。
測定条件
評価用ガス:トルエン71ppm、残部が窒素(N)である。
雰囲気:10体積%の水蒸気(HO)を含む雰囲気、水入りタンクから水蒸気を気化させて、温度により飽和水蒸気圧を調整し、10体積%の水蒸気を含む大気雰囲気とする。
Desorption amount/adsorption amount of toluene Each of the hydrocarbon adsorbents of Examples 5 to 14 and Comparative Example 5 was heated from 50°C to 500°C by a temperature raising reaction method while flowing toluene and water, and the adsorption temperature of toluene was determined. , desorption temperature, adsorption amount, and desorption amount were measured.
Specifically, 0.1 g of a measurement sample of each hydrocarbon adsorbent was filled into a quartz reaction tube of a flow reactor, and using a fixed bed flow reactor (fixed bed flow reactor) as a flow reactor, a sample containing 71 ppm of toluene and 10 While flowing an evaluation gas in an atmospheric atmosphere containing vol.% of water vapor at a rate of 1 L/min, the temperature was raised from 50°C to 500°C at a rate of 20°C/min using a heating reaction method to adsorb and adsorb toluene. Detached. To measure the adsorption and desorption of toluene on zeolite, the decrease in the amount detected by a downstream detector (VMS-1000F, manufactured by Shimadzu Corporation) with respect to the flow rate of toluene was used as the adsorption amount and purification amount. In areas where a value greater than the flow rate to the hydrocarbon adsorbent is detected, adsorbed hydrocarbons have been desorbed. The ratio of the total molar amount ZD 2 desorbed from the hydrocarbon adsorbent at 170° C. or lower to the total molar amount ZD 1 of toluene adsorbed at 50° C. or higher and lower than 170° C. (ZD 2 /ZD 1 × 100) is calculated as the ratio of toluene desorption. It was defined as the amount of separation/amount of adsorption. The results are shown in Table 2.
The adsorption/desorption behavior of toluene in the presence of water is complicated by the occurrence of adsorption, desorption, and re-adsorption, and the adsorption, desorption, and re-adsorption behavior depends on the SiO 2 /Al 2 O 3 ratio, metal content, and metal species. Since the results are different, the evaluation was performed based on a temperature of 170° C., which is a temperature that can be compared only by adsorption and desorption.
Gas for evaluation of measurement conditions: 71 ppm of toluene, the balance being nitrogen (N 2 ).
Atmosphere: An atmosphere containing 10% by volume of water vapor (H 2 O). Steam is vaporized from a water tank, and the saturated water vapor pressure is adjusted depending on the temperature to create an atmospheric atmosphere containing 10% by volume of water vapor.

BET比表面積
実施例5,11,13,14及び比較例5の各炭化水素吸着材について、ISO 9277(JIS Z8330:2013)に準拠して測定した窒素吸着等温線からBET法によりBET比表面積を算出した。
BET specific surface area For each hydrocarbon adsorbent of Examples 5, 11, 13, 14 and Comparative Example 5, the BET specific surface area was determined by the BET method from the nitrogen adsorption isotherm measured in accordance with ISO 9277 (JIS Z8330:2013). Calculated.

熱処理、トルエンの脱離量/吸着量、ピーク強度比、BET比表面積
実施例12~14、比較例5の各炭化水素吸着材に対して、上述した条件で熱処理を行った後、上述した条件にて、前述の実施例1等の各炭化水素吸着材と同様にして、トルエンの脱離量/吸着量の測定、X線回折スペクトルのピーク強度比の測定、及びBET比表面積の測定を行った。
なお、比較例5は、熱処理後に粉末X線回折によって確認したところ、BEA型ゼオライトの骨格構造を維持していないことが確認されたため、吸着測定を行わなかった。
Heat treatment, toluene desorption amount/adsorption amount, peak intensity ratio, BET specific surface area Each of the hydrocarbon adsorbents of Examples 12 to 14 and Comparative Example 5 was heat treated under the above conditions, and then subjected to the above conditions. In the same manner as for each hydrocarbon adsorbent such as in Example 1 described above, the amount of desorption/adsorption of toluene was measured, the peak intensity ratio of the X-ray diffraction spectrum was measured, and the BET specific surface area was measured. Ta.
In addition, in Comparative Example 5, when confirmed by powder X-ray diffraction after heat treatment, it was confirmed that the skeleton structure of BEA type zeolite was not maintained, so adsorption measurement was not performed.

Figure 0007450727000002
Figure 0007450727000002

表2に示すように、実施例5から12(特定の金属を含有するマルチポアゼオライト)の炭化水素吸着材は、比較例5のゼオライトと比較して、トルエンの脱離量/吸着量が低い値であり、すなわち吸着量に対して脱離量が少ないものであり、トルエンの炭化水素吸着材への吸着・脱離の挙動を評価しやすい170℃程度の温度までトルエンを貯蔵することができ、170℃以上の比較的高い温度で炭化水素吸着材からトルエンを脱離させることができることが確認できた。また、実施例12から14の炭化水素吸着材は、熱処理後も、トルエンの脱離量及び吸着が行われ、耐熱性を有していることが確認できた。比較例5のゼオライトは、熱処理後は、トルエンを吸着しなかった。 As shown in Table 2, the hydrocarbon adsorbents of Examples 5 to 12 (multipore zeolites containing specific metals) have a lower amount of toluene desorption/adsorption than the zeolite of Comparative Example 5. In other words, the amount of desorption is small compared to the amount of adsorption, and toluene can be stored up to a temperature of about 170°C, which makes it easy to evaluate the adsorption and desorption behavior of toluene on hydrocarbon adsorbents. It was confirmed that toluene could be desorbed from the hydrocarbon adsorbent at a relatively high temperature of 170° C. or higher. In addition, it was confirmed that the hydrocarbon adsorbents of Examples 12 to 14 had heat resistance, with the amount of toluene desorbed and adsorbed even after heat treatment. The zeolite of Comparative Example 5 did not adsorb toluene after the heat treatment.

表2に示すように、実施例12から14の炭化水素吸着材は、比較例5のゼオライトと比べて、X線回折スペクトルのピーク強度比が高く、熱処理後でも結晶が維持されて耐熱性に優れることが確認された。 As shown in Table 2, the hydrocarbon adsorbents of Examples 12 to 14 have higher peak intensity ratios in their X-ray diffraction spectra than the zeolite of Comparative Example 5, and their crystals are maintained even after heat treatment, resulting in improved heat resistance. It was confirmed that it is excellent.

表2に示すように、実施例13及び14の炭化水素吸着材は、熱処理前後のBET比表面積比B/Aが0.5以上0.9以下の範囲内であり、熱処理の前と後で炭化水素吸着材に用いたマルチポアゼオライトの構造の変化が少なく、構造が維持されて耐熱性を有していた。 As shown in Table 2, the hydrocarbon adsorbents of Examples 13 and 14 had a BET specific surface area ratio B/A of 0.5 or more and 0.9 or less before and after heat treatment. The structure of the multipore zeolite used as a hydrocarbon adsorbent showed little change, maintained its structure, and had heat resistance.

本開示に係る炭化水素吸着材は、炭化水素を吸着し、比較的高い温度まで吸着した炭化水素を貯蔵することができ、触媒が活性可能な比較的高い温度で吸着し貯蔵した炭化水素を脱離することができるため、排ガス浄化触媒の炭化水素吸着部として用いた場合に、排ガス浄化性能を向上することができる。また、炭化水素吸着材を用いた排ガス浄化触媒は、自動四輪車や自動二輪車などの内燃機関から排出される排気ガスを浄化するために好適に用いることができる。 The hydrocarbon adsorbent according to the present disclosure is capable of adsorbing hydrocarbons and storing the adsorbed hydrocarbons up to a relatively high temperature, and desorbs the adsorbed and stored hydrocarbons at a relatively high temperature at which the catalyst can be activated. Since it can be separated, when used as a hydrocarbon adsorption part of an exhaust gas purification catalyst, the exhaust gas purification performance can be improved. Further, an exhaust gas purification catalyst using a hydrocarbon adsorbent can be suitably used to purify exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a four-wheeled motor vehicle or a two-wheeled motor vehicle.

1:基材、1a:セル、1b:隔壁、2:炭化水素吸着部、3:浄化触媒部、3a:第1浄化触媒部、3b:第2浄化触媒部、10:排ガス浄化触媒(第1排ガス浄化触媒又は第2排ガス浄化触媒)、20:内燃機関、30:排ガス流路、40、50:排ガス浄化触媒、100、200、300:排ガス浄化システム。 1: Base material, 1a: Cell, 1b: Partition wall, 2: Hydrocarbon adsorption section, 3: Purification catalyst section, 3a: First purification catalyst section, 3b: Second purification catalyst section, 10: Exhaust gas purification catalyst (first (exhaust gas purification catalyst or second exhaust gas purification catalyst), 20: internal combustion engine, 30: exhaust gas flow path, 40, 50: exhaust gas purification catalyst, 100, 200, 300: exhaust gas purification system.

Claims (22)

Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga,Rh、Pd、Ag、Sn、Sc及びPtからなる群から選択された少なくとも1種の金属をゼオライト骨格外に含むマルチポアゼオライトを含有し、
前記金属の含有割合が、前記金属を含むマルチポアゼオライトに対して9質量%以下であり、
前記マルチポアゼオライトが、マルチポアゼオライトのSiO /Al モル比が20以上600以下である、MSE型ゼオライト又はEON型ゼオライトであり、
前記マルチポアゼオライトにおいて、前記金属の少なくとも一部が小細孔のケージ中に存在し、
マルチポアゼオライトに含まれる前記金属とAlのモル比である金属/Al比が0.05以上2.5以下の範囲内である炭化水素吸着材。
At least one metal selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba, Mn, Ni, Cu, Zn, Ga, Rh, Pd, Ag, Sn, Sc and Pt. Contains multi-pore zeolite outside the zeolite skeleton,
The content ratio of the metal is 9% by mass or less with respect to the multipore zeolite containing the metal,
The multipore zeolite is an MSE type zeolite or an EON type zeolite, in which the SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of the multipore zeolite is 20 or more and 600 or less,
In the multipore zeolite, at least a portion of the metal is present in small pore cages;
A hydrocarbon adsorbent having a metal/Al ratio, which is a molar ratio of the metal and Al contained in the multi-pore zeolite, within a range of 0.05 or more and 2.5 or less .
前記マルチポアゼオライトのSiO/Alモル比が58以上400以下である、請求項1に記載の炭化水素吸着材。 The hydrocarbon adsorbent according to claim 1, wherein the multipore zeolite has a SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of 58 or more and 400 or less. 前記金属が、Cs、n、Ni、Cu、Zn、Ga、Rh、Pd、Ag、Sn、Sc及びPtからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の炭化水素吸着材。 The hydrocarbon according to claim 1, wherein the metal is at least one selected from the group consisting of Cs, Mn, Ni , Cu, Zn, Ga, Rh, Pd, Ag, Sn, Sc, and Pt. adsorbent. マルチポアゼオライトに含まれる前記金属とAlのモル比である金属/Al比が0.07以上2.16以下の範囲内である、請求項1から3のいずれか1項に記載の炭化水素吸着材。 The hydrocarbon adsorption according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal/Al ratio, which is the molar ratio of the metal and Al contained in the multipore zeolite, is within the range of 0.07 or more and 2.16 or less. Material. 前記マルチポアゼオライトが、大細孔のトンネル型細孔と、最大環が8員環以下である小細孔のケージとを含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の炭化水素吸着材。 The hydrocarbon adsorption according to any one of claims 1 to 4, wherein the multipore zeolite includes large tunnel-shaped pores and small pore cages whose largest ring is 8-membered or less. Material. 前記マルチポアゼオライトがリンを含む、請求項1から5のいずれか1項に記載の炭化水素吸着材。 The hydrocarbon adsorbent according to any one of claims 1 to 5, wherein the multipore zeolite contains phosphorus. 前記リンを含有するマルチポアゼオライト中のP/Alモル比が0.4以上1.1以下である、請求項6に記載の炭化水素吸着材。 The hydrocarbon adsorbent according to claim 6, wherein the P/Al molar ratio in the phosphorus-containing multipore zeolite is 0.4 or more and 1.1 or less. 前記マルチポアゼオライトのBET比表面積Aが400m/g以上1000m/g以下の範囲内である、請求項1から7のいずれか1項に記載の炭化水素吸着材。 The hydrocarbon adsorbent according to any one of claims 1 to 7, wherein the multipore zeolite has a BET specific surface area A of 400 m 2 /g or more and 1000 m 2 /g or less. 熱処理前の前記マルチポアゼオライトのBET比表面積Aと、下記(1)から(5)の熱処理条件を満たす熱処理後の前記マルチポアゼオライトのBET比表面積Bの比表面積比B/Aが、0.35以上1以下の範囲内である、請求項8に記載の炭化水素吸着材。
熱処理条件
(1)温度:850℃
(2)時間:25時間
(3)雰囲気:10体積%の水蒸気(HO)を含む雰囲気、水入りタンクから水蒸気を気化させて、温度により飽和水蒸気圧を調整し、10体積%の水蒸気を含む大気雰囲気とする。
(4)モデルガス流通モード:点火燃焼及び充填(FC)モードで、下記(5)のモデルガス3L/分で80秒、Air(空気)3L/分で20秒を交互に流通させる。
(5)モデルガス:C、O及びNの合計が3L/分であり、Cが70mL/分、Oが70mL/分、残部がNである。
The specific surface area ratio B/A of the BET specific surface area A of the multi-pore zeolite before heat treatment and the BET specific surface area B of the multi-pore zeolite after heat treatment that satisfies the following heat treatment conditions (1) to (5) is 0. The hydrocarbon adsorbent according to claim 8, which is within the range of 35 or more and 1 or less.
Heat treatment conditions (1) Temperature: 850℃
(2) Time: 25 hours (3) Atmosphere: Atmosphere containing 10 volume % water vapor (H 2 O), vaporize water vapor from a water tank, adjust the saturated water vapor pressure depending on the temperature, and create 10 volume % water vapor. The atmosphere shall be one containing:
(4) Model gas distribution mode: In the ignition, combustion and charging (FC) mode, the following model gas (5) is alternately distributed at 3 L/min for 80 seconds and Air at 3 L/min for 20 seconds.
(5) Model gas: The total of C 3 H 6 , O 2 and N 2 is 3 L/min, C 3 H 6 is 70 mL/min, O 2 is 70 mL/min, and the balance is N 2 .
前記MSE型ゼオライトは、X線回折スペクトルの(420)面を表す回折角度(2θ)が21.7°±1.0°の回折角度(2θ)位置にピーク強度を有し、熱処理前の前記MSE型ゼオライトの(420)面のピーク強度Cと、下記(1)から(5)の熱処理条件を満たす熱処理後の前記MSE型ゼオライトの(420)面のピーク強度Dのピーク強度比D/Cが0.3以上1.5以下の範囲内である、請求項1から9のいずれか1項に記載の炭化水素吸着材。
(1)温度:850℃
(2)時間:25時間
(3)雰囲気:10体積%の水蒸気(HO)を含む雰囲気、水入りタンクから水蒸気を気化させて、温度により飽和水蒸気圧を調整し、10体積%の水蒸気を含む大気雰囲気とする。
(4)モデルガス流通モード:点火燃焼及び充填(FC)モードで、下記(5)のモデルガス3L/分で80秒、Air(空気)3L/分で20秒を交互に流通させる。
(5)モデルガス:C、O及びNの合計が3L/分であり、Cが70mL/分、Oが70mL/分、残部がNである。
The MSE type zeolite has a peak intensity at a diffraction angle (2θ) representing the (420) plane of the X-ray diffraction spectrum of 21.7° ± 1.0°, and the Peak intensity ratio D/C of the peak intensity C of the (420) plane of the MSE type zeolite and the peak intensity D of the (420) plane of the MSE type zeolite after heat treatment that satisfies the following heat treatment conditions (1) to (5). The hydrocarbon adsorbent according to any one of claims 1 to 9 , wherein is within the range of 0.3 or more and 1.5 or less.
(1) Temperature: 850℃
(2) Time: 25 hours (3) Atmosphere: Atmosphere containing 10 volume % water vapor (H 2 O), vaporize water vapor from a water tank, adjust the saturated water vapor pressure depending on the temperature, and create 10 volume % water vapor. The atmosphere shall be one containing:
(4) Model gas distribution mode: In the ignition, combustion and charging (FC) mode, the following model gas (5) is alternately distributed at 3 L/min for 80 seconds and Air at 3 L/min for 20 seconds.
(5) Model gas: The total of C 3 H 6 , O 2 and N 2 is 3 L/min, C 3 H 6 is 70 mL/min, O 2 is 70 mL/min, and the balance is N 2 .
基材と、前記基材上に前記請求項1から10のいずれか1項に記載の炭化水素吸着材を含む炭化水素吸着部と、前記炭化水素吸着部上に浄化触媒部と、を備えた、排ガス浄化触媒。 A base material, a hydrocarbon adsorption section containing the hydrocarbon adsorption material according to any one of claims 1 to 10 on the base material, and a purification catalyst section on the hydrocarbon adsorption section. Also, exhaust gas purification catalyst. 前記浄化触媒部が、Rh及びPtのうち少なくとも1種を含む第1浄化触媒部と、Pd及びPtのうち少なくとも1種を含む第2浄化触媒部とを備え、第1浄化触媒部が、前記炭化水素吸着部側に配置され、第1浄化触媒部上に第2浄化触媒部を備えた、請求項11に記載の排ガス浄化触媒。 The purification catalyst section includes a first purification catalyst section containing at least one of Rh and Pt, and a second purification catalyst section containing at least one of Pd and Pt; The exhaust gas purification catalyst according to claim 11 , further comprising a second purification catalyst section disposed on the side of the hydrocarbon adsorption section and on the first purification catalyst section. 前記第1浄化触媒部が、CeOの含有量が15質量%以上30質量%以下の範囲内である酸化セリウム-酸化ジルコニウム複合酸化物(CeO-ZrO)を含む、請求項12に記載の排ガス浄化触媒。 13. The first purification catalyst section includes a cerium oxide-zirconium oxide composite oxide (CeO 2 -ZrO 2 ) having a CeO 2 content of 15% by mass or more and 30% by mass or less. exhaust gas purification catalyst. 基材と、前記基材上に前記請求項1から10のいずれか1項に記載の炭化水素吸着材と、Rhとを含む炭化水素吸着部と、前記炭化水素吸着部上にPdを含む浄化触媒部と、を備えた、排ガス浄化触媒。 a base material, a hydrocarbon adsorption section containing the hydrocarbon adsorption material according to any one of claims 1 to 10 on the base material, and Rh, and Pd on the hydrocarbon adsorption section. An exhaust gas purification catalyst equipped with a purification catalyst section. 内燃機関と、
前記内燃機関に接続された排ガス流路内の上流側に設けられた第1排ガス浄化触媒と、
前記排ガス流路内において、前記第1排ガス浄化触媒よりも排ガス流れ方向の下流側に設けられた第2排ガス浄化触媒と、を備える排ガス浄化システムであって、
前記第2排ガス浄化触媒が、前記請求項11から14のいずれか1項に記載された排ガス浄化触媒であり、
前記第2排ガス浄化触媒中の白金族金属の含有割合が、前記第2排ガス浄化触媒の体積に対して0.1g/L以上3.0g/L以下である排ガス浄化システム。
internal combustion engine;
a first exhaust gas purification catalyst provided on the upstream side in the exhaust gas flow path connected to the internal combustion engine;
An exhaust gas purification system comprising: a second exhaust gas purification catalyst provided in the exhaust gas flow path downstream of the first exhaust gas purification catalyst in the exhaust gas flow direction;
The second exhaust gas purification catalyst is the exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 11 to 14 ,
An exhaust gas purification system, wherein the content ratio of platinum group metal in the second exhaust gas purification catalyst is 0.1 g/L or more and 3.0 g/L or less based on the volume of the second exhaust gas purification catalyst.
内燃機関と、
前記内燃機関に接続された排ガス流路内に単一の排ガス浄化触媒と、を備える排ガス浄化システムであって、
前記排ガス浄化触媒が、前記請求項11から14のいずれか1項に記載された排ガス浄化触媒である排ガス浄化システム。
internal combustion engine;
An exhaust gas purification system comprising a single exhaust gas purification catalyst in an exhaust gas flow path connected to the internal combustion engine,
An exhaust gas purification system, wherein the exhaust gas purification catalyst is the exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 11 to 14 .
内燃機関と、
前記内燃機関に接続された排ガス流路内に設けられた複数の排ガス浄化触媒と、を備える排ガス浄化システムであって、
前記複数の排ガス浄化触媒のうち、排ガス流れ方向の最も上流側に配置された第1排ガス浄化触媒が、前記請求項11から14のいずれか1項に記載された排ガス浄化触媒である排ガス浄化システム。
internal combustion engine;
An exhaust gas purification system comprising a plurality of exhaust gas purification catalysts provided in an exhaust gas flow path connected to the internal combustion engine,
An exhaust gas purification system, wherein the first exhaust gas purification catalyst disposed most upstream in the exhaust gas flow direction among the plurality of exhaust gas purification catalysts is the exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 11 to 14 . .
炭化水素を含む燃焼排ガスと、前記請求項11から14のいずれか1項に記載の排ガス浄化用触媒とを接触させて、炭化水素を前記排ガス浄化用触媒に吸着させた後、170℃以上の温度で前記排気ガス浄化用触媒から炭化水素を脱離させることを含む、排ガスを処理するための方法。 Combustion exhaust gas containing hydrocarbons is brought into contact with the exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 11 to 14 , and after the hydrocarbons are adsorbed on the exhaust gas purification catalyst, A method for treating exhaust gas comprising desorbing hydrocarbons from the exhaust gas purification catalyst at a temperature. シリカ源、アルミニウム源、アルカリ金属源、有機構造規定剤及び水を含む原料混合物を準備する工程と、preparing a raw material mixture containing a silica source, an aluminum source, an alkali metal source, an organic structure directing agent, and water;
前記原料混合物を加熱し結晶化させて、SiOThe raw material mixture is heated and crystallized to form SiO 2 /Al/Al 2 O 3 モル比が20以上600以下である、MSE型ゼオライト又はEON型ゼオライトであるマルチポアゼオライトを得る工程と、Obtaining a multipore zeolite that is an MSE type zeolite or an EON type zeolite with a molar ratio of 20 to 600;
Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga,Rh、Pd、Ag、Sn、Sc及びPtからなる群から選択された少なくとも1種の金属を前記マルチポアゼオライトの前記小細孔のケージに導入する工程と、を含み、At least one metal selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba, Mn, Ni, Cu, Zn, Ga, Rh, Pd, Ag, Sn, Sc and Pt. introducing into the small pore cage of the multi-pore zeolite,
前記金属の含有割合が、前記金属を含むマルチポアゼオライトに対して9質量%以下であり、The content ratio of the metal is 9% by mass or less with respect to the multipore zeolite containing the metal,
マルチポアゼオライトに含まれる前記金属とAlのモル比である金属/Al比が0.05以上2.5以下の範囲内である、マルチポアゼオライトを含む、炭化水素吸着材の製造方法。A method for producing a hydrocarbon adsorbent comprising a multi-pore zeolite, wherein the metal/Al ratio, which is the molar ratio of the metal to Al contained in the multi-pore zeolite, is in the range of 0.05 or more and 2.5 or less.
前記マルチポアゼオライトと、リンを含有する化合物又は硫黄を含有する化合物と接触させ、リン又は硫黄をマルチポアゼオライトに含有させる工程を、含む請求項19に記載の炭化水素吸着材の製造方法。The method for producing a hydrocarbon adsorbent according to claim 19, comprising the step of bringing the multi-pore zeolite into contact with a phosphorus-containing compound or a sulfur-containing compound to make the multi-pore zeolite contain phosphorus or sulfur. 前記マルチポアゼオライトのBET比表面積Aを測定することと、下記(1)から(5)の熱処理条件を満たす熱処理後の前記マルチポアゼオライトのBET比表面積Bを測定することを含み、
熱処理前の前記マルチポアゼオライトのBET比表面積Aが400m /g以上1000m /g以下の範囲内であり、
熱処理前の前記マルチポアゼオライトのBET比表面積Aと、熱処理後の前記マルチポアゼオライトのBET比表面積Bの比表面積比B/Aが、0.35以上1以下の範囲内である、前記19又は20に記載の炭化水素吸着材の製造方法
熱処理条件
(1)温度:850℃
(2)時間:25時間
(3)雰囲気:10体積%の水蒸気(H O)を含む雰囲気、水入りタンクから水蒸気を気化させて、温度により飽和水蒸気圧を調整し、10体積%の水蒸気を含む大気雰囲気とする。
(4)モデルガス流通モード:点火燃焼及び充填(FC)モードで、下記(5)のモデルガス3L/分で80秒、Air(空気)3L/分で20秒を交互に流通させる。
(5)モデルガス:C 、O 及びN の合計が3L/分であり、C が70mL/分、O が70mL/分、残部がN である。
Measuring the BET specific surface area A of the multi-pore zeolite, and measuring the BET specific surface area B of the multi-pore zeolite after heat treatment that satisfies the following heat treatment conditions (1) to (5),
The BET specific surface area A of the multipore zeolite before heat treatment is within the range of 400 m 2 /g or more and 1000 m 2 /g or less,
19 or 19 above, wherein the specific surface area ratio B/A of the BET specific surface area A of the multi-pore zeolite before heat treatment and the BET specific surface area B of the multi-pore zeolite after heat treatment is within the range of 0.35 or more and 1 or less; 21. The method for producing a hydrocarbon adsorbent according to 20 .
Heat treatment conditions
(1) Temperature: 850℃
(2) Time: 25 hours
(3) Atmosphere: An atmosphere containing 10% by volume of water vapor (H 2 O). Steam is vaporized from a water tank, and the saturated water vapor pressure is adjusted depending on the temperature to create an atmospheric atmosphere containing 10% by volume of water vapor.
(4) Model gas distribution mode: In the ignition, combustion and charging (FC) mode, the following model gas (5) is alternately distributed at 3 L/min for 80 seconds and Air at 3 L/min for 20 seconds.
(5) Model gas: The total of C 3 H 6 , O 2 and N 2 is 3 L/min, C 3 H 6 is 70 mL/min, O 2 is 70 mL/min, and the balance is N 2 .
前記MSE型ゼオライトは、X線回折スペクトルの(420)面を表す回折角度(2θ)が21.7°±1.0°の回折角度(2θ)位置にピーク強度を有し、The MSE type zeolite has a peak intensity at a diffraction angle (2θ) position of 21.7° ± 1.0°, where the diffraction angle (2θ) representing the (420) plane of the X-ray diffraction spectrum is
前記MSE型ゼオライトのX線回折スペクトルの(420)面のピーク強度Cを測定することと、下記(1)から(5)の熱処理条件を満たす熱処理後の前記MSE型ゼオライトの(420)面のピーク強度Dを測定することを含み、Measuring the peak intensity C of the (420) plane of the X-ray diffraction spectrum of the MSE type zeolite, and measuring the peak intensity C of the (420) plane of the MSE type zeolite after heat treatment that satisfies the following heat treatment conditions (1) to (5). comprising measuring the peak intensity D;
前記MSE型ゼオライトのピーク強度Cに対する熱処理後の前記MSE型ゼオライトのピーク強度Dのピーク強度比D/Cが0.3以上1.5以下の範囲内である、前記19又は20に記載の炭化水素吸着材の製造方法。The carbonization according to 19 or 20 above, wherein the peak intensity ratio D/C of the peak intensity D of the MSE type zeolite after heat treatment to the peak intensity C of the MSE type zeolite is within the range of 0.3 or more and 1.5 or less. Method for manufacturing hydrogen adsorbent.
熱処理条件Heat treatment conditions
(1)温度:850℃(1) Temperature: 850℃
(2)時間:25時間(2) Time: 25 hours
(3)雰囲気:10体積%の水蒸気(H(3) Atmosphere: 10% by volume of water vapor (H 2 O)を含む雰囲気、水入りタンクから水蒸気を気化させて、温度により飽和水蒸気圧を調整し、10体積%の水蒸気を含む大気雰囲気とする。In the atmosphere containing O), water vapor is vaporized from a water tank, and the saturated water vapor pressure is adjusted depending on the temperature to create an atmospheric atmosphere containing 10% by volume of water vapor.
(4)モデルガス流通モード:点火燃焼及び充填(FC)モードで、下記(5)のモデルガス3L/分で80秒、Air(空気)3L/分で20秒を交互に流通させる。(4) Model gas distribution mode: In the ignition, combustion and charging (FC) mode, the following model gas (5) is alternately distributed at 3 L/min for 80 seconds and Air at 3 L/min for 20 seconds.
(5)モデルガス:C(5) Model gas: C 3 H 6 、O, O 2 及びNand N 2 の合計が3L/分であり、CThe total of C is 3L/min, and C 3 H 6 が70mL/分、Ois 70mL/min, O 2 が70mL/分、残部がNis 70 mL/min, the remainder is N 2 である。It is.
JP2022539563A 2020-07-31 2021-07-29 Hydrocarbon adsorbents, exhaust gas purification catalysts, and exhaust gas purification systems Active JP7450727B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020029445 2020-07-31
JPPCT/JP2020/029445 2020-07-31
PCT/JP2021/028102 WO2022025185A1 (en) 2020-07-31 2021-07-29 Hydrocarbon adsorption material, exhaust gas cleaning catalyst, and exhaust gas cleaning system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2022025185A1 JPWO2022025185A1 (en) 2022-02-03
JP7450727B2 true JP7450727B2 (en) 2024-03-15

Family

ID=80036340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022539563A Active JP7450727B2 (en) 2020-07-31 2021-07-29 Hydrocarbon adsorbents, exhaust gas purification catalysts, and exhaust gas purification systems

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230271136A1 (en)
EP (1) EP4190441A4 (en)
JP (1) JP7450727B2 (en)
CN (1) CN116157191A (en)
WO (1) WO2022025185A1 (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004209323A (en) 2002-12-27 2004-07-29 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas purifying catalyst and production method of the same
WO2005092482A8 (en) 2004-03-05 2006-08-31 Mitsubishi Motors Corp Exhaust gas clarification apparatus
JP2009520583A (en) 2005-12-22 2009-05-28 ズード−ケミー アーゲー Adsorption unit for volatile hydrocarbons containing adsorbent material made from iron-containing molecular sieve
JP2014043371A (en) 2012-08-27 2014-03-13 Yokohama National Univ Mse type zeolite and method for producing the same
CN103826739A (en) 2012-04-02 2014-05-28 科莱恩产品(德国)股份有限公司 Methyl iodide adsorber, use of the same, and method for adsorption of methyl iodide
CN107262145A (en) 2017-07-24 2017-10-20 安徽纳蓝环保科技有限公司 A kind of preparation method of the hydrocarbon absorption reforming catalyst of zeolite
WO2017188341A1 (en) 2016-04-26 2017-11-02 ユニゼオ株式会社 Mse-type zeolite production method
WO2019168148A1 (en) 2018-03-02 2019-09-06 東ソー株式会社 Hydrocarbon adsorbent
WO2019172284A1 (en) 2018-03-09 2019-09-12 三井金属鉱業株式会社 Exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification system
WO2021154701A1 (en) 2020-01-27 2021-08-05 Basf Corporation Yttrium-doped catalyst support
JP2022068871A (en) 2020-10-22 2022-05-10 東ソー株式会社 Hydrocarbon adsorbent and adsorption method of hydrocarbon

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2771364B2 (en) * 1990-11-09 1998-07-02 日本碍子株式会社 Catalytic converter for automotive exhaust gas purification
JP3842862B2 (en) * 1997-03-26 2006-11-08 日本碍子株式会社 Exhaust gas purification system
DE102009053951A1 (en) * 2009-11-18 2011-05-19 Süd-Chemie AG Aging stable Rh zeolite catalyst
SG11201701326YA (en) * 2014-08-20 2017-03-30 Showa Denko Kk Method for producing oligosilane
KR101795404B1 (en) * 2016-05-18 2017-11-08 현대자동차 주식회사 Catalyst and manufacturing method of catalyst
KR20210003871A (en) * 2018-05-29 2021-01-12 바스프 코포레이션 Diesel oxidation catalyst for ultra-low NOx control

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004209323A (en) 2002-12-27 2004-07-29 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas purifying catalyst and production method of the same
WO2005092482A8 (en) 2004-03-05 2006-08-31 Mitsubishi Motors Corp Exhaust gas clarification apparatus
JP2009520583A (en) 2005-12-22 2009-05-28 ズード−ケミー アーゲー Adsorption unit for volatile hydrocarbons containing adsorbent material made from iron-containing molecular sieve
CN103826739A (en) 2012-04-02 2014-05-28 科莱恩产品(德国)股份有限公司 Methyl iodide adsorber, use of the same, and method for adsorption of methyl iodide
JP2014043371A (en) 2012-08-27 2014-03-13 Yokohama National Univ Mse type zeolite and method for producing the same
WO2017188341A1 (en) 2016-04-26 2017-11-02 ユニゼオ株式会社 Mse-type zeolite production method
CN107262145A (en) 2017-07-24 2017-10-20 安徽纳蓝环保科技有限公司 A kind of preparation method of the hydrocarbon absorption reforming catalyst of zeolite
WO2019168148A1 (en) 2018-03-02 2019-09-06 東ソー株式会社 Hydrocarbon adsorbent
WO2019172284A1 (en) 2018-03-09 2019-09-12 三井金属鉱業株式会社 Exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification system
WO2021154701A1 (en) 2020-01-27 2021-08-05 Basf Corporation Yttrium-doped catalyst support
JP2022068871A (en) 2020-10-22 2022-05-10 東ソー株式会社 Hydrocarbon adsorbent and adsorption method of hydrocarbon

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022025185A1 (en) 2022-02-03
EP4190441A4 (en) 2024-02-07
JPWO2022025185A1 (en) 2022-02-03
EP4190441A1 (en) 2023-06-07
CN116157191A (en) 2023-05-23
US20230271136A1 (en) 2023-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2909553B2 (en) Exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification method
JP5622944B2 (en) Method for converting nitrogen-containing compounds
JP6951343B2 (en) Methods for Direct Synthesis of Iron-Containing AEI Zeolite Catalysts
KR20210010901A (en) Stable CHA zeolite
KR20180105230A (en) A method for removing nitrous oxide from an exhaust gas in the presence of a catalyst comprising a Fe-AEI zeolite material essentially free of alkali metal
KR20210002659A (en) Low-silica chabazite zeolite with high acidity
KR20180111907A (en) A method for removing nitrogen oxides from exhaust gases by selective catalytic reduction in the presence of an SCR catalyst comprising an Fe-AEI zeolite material essentially free of alkali metal
KR20180111906A (en) Hydrothermally stable iron-containing AEI zeolite SCR catalyst
WO2008018388A1 (en) Nitrogen oxides adsorber and process for production thereof
JPH11216358A (en) Hydrocarbon adsorbent and catalyst for cleaning waste gas
JP7450727B2 (en) Hydrocarbon adsorbents, exhaust gas purification catalysts, and exhaust gas purification systems
JP5594121B2 (en) Novel metallosilicate and nitrogen oxide purification catalyst
JP2018079428A (en) Hydrocarbon adsorbent, and method of adsorbing and removing hydrocarbon
WO2021193653A1 (en) Cu-cha zeolite for nh3-scr catalyst to be used in diesel automotive exhaust gas purification catalyst system, and diesel automotive exhaust gas purification catalyst system comprising same
JP7460753B2 (en) hydrocarbon adsorbent
JP2021161019A (en) Composite material, nitrogen oxide adsorbent, nitrogen oxide adsorbing method, and nitrogen oxide removing device
JP7234765B2 (en) Nitrogen oxide adsorbent and method for producing the same
WO2021201018A1 (en) Hydrocarbon adsorbent and hydrocarbon adsorption method
WO2023182344A1 (en) Zeolite, production method thereof, hydrocarbon adsorbent and exhaust gas purifying catalyst
Ilmasani Mechanism of the Passive NOx Adsorption Process on Zeolite Supported Pd in Controlling Cold Start Emissions
JP6339306B1 (en) Exhaust gas purification composition
JP2018020295A (en) NOx selective reduction catalyst and NOx purification method using the same
JP6345372B1 (en) Exhaust gas purification composition
JPH07328448A (en) Exhaust gas purification catalyst and device for purifying exhaust gas
JP2004169583A (en) Exhaust emission control device and exhaust gas purification method for gasoline engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231003

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240227

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240305

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7450727

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150